如圖所示：在真空中,半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里，在磁場右側(cè)有一對平行金屬板和，兩板間距離為，板長為，板的中心線與磁場的圓心在同一直線上，有一電荷量為、質(zhì)量為的帶電的粒子,以速度從圓周上的點沿垂直于半徑并指向圓心的方向進(jìn)入磁場平面,當(dāng)從圓周上的點水平飛出磁場時，給、板加上如下圖所示電壓，最后粒子剛好以平行于板的速度，從板的邊緣飛出(不計粒子重力)，求
（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）求交變電壓的周期和電壓的值；
（3）若時,該粒子從、板右側(cè)沿板的中心線仍以速率向左射入、之間，求粒子從磁場中射出的點到點的距離？
（1）
（2）
（3）
（1）粒子由點進(jìn)入磁場在洛侖茲力作用下做圓周運動，所以
由題意知粒子圓周運動的半徑:
解得：
（2）據(jù)題意，粒子在電場中的運動時間為電場變化周期的整數(shù)倍，即：，于是得：
粒子在電場中運動側(cè)向總位移：
帶入已知量解得：
（3）由粒子在磁場中的受力可判斷粒子帶負(fù)電，粒子在時刻進(jìn)入電場后向板偏轉(zhuǎn),由題意知粒子應(yīng)剛好平行于板從板的邊緣水平飛出，并沿著水平方向進(jìn)入磁場。
如圖：設(shè)粒子從點進(jìn)入磁場，從點射出,點為粒子圓周運動的圓心，可知：,所以為菱形,故有
由于粒子水平射出,故，于是，方向豎直，故點共線，所以射出的點到點的距為：
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題



（1）若粒子恰好垂直于EC邊射出磁場，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少？
（2）改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，粒子進(jìn)入磁場偏轉(zhuǎn)后能打到ED板，求粒子從進(jìn)入磁場到第一次打到ED板的最長時間是多少？
（3）改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以再延長粒子在磁場中的運動時間，求粒子在磁場中運動的極限時間。（不計粒子與ED板碰撞的作用時間。設(shè)粒子與ED板碰撞前后，電量保持不變并以相同的速率反彈）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


(1) ／B。
(2) 介子回到P點所用時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖1，圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)有一電荷量為q，質(zhì)量為m的正離子從a點沿圓形區(qū)域的直徑入射，設(shè)正離子射出磁場區(qū)域方向與入射方向的夾角為，求此離子在磁場區(qū)域內(nèi)飛行的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一個質(zhì)量為m，電荷量為e的質(zhì)子從O點以速度v0垂直NP板射入兩板之間區(qū)域，兩個板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，已知兩板之間距離為d，板長也為d，O點是NP板的正中間，為使粒子能射出兩板間，試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

磁聚焦被廣泛的應(yīng)用在電真空器件中，如圖所示，在坐標(biāo)xoy中存在有界的勻強(qiáng)聚焦磁場，方向垂直坐標(biāo)平面向外，磁場邊界PQ直線與x軸平行，距x軸的距離為
2
3
a
3
，邊界POQ的曲線方程為y=
x(a-x)
a2
3
-x2
．且方程對稱y軸，在坐標(biāo)x軸上A處有一粒子源，向著不同方向射出大量質(zhì)量均為m、電量均為q的帶正電粒子，所有粒子的初速度大小相同均為v，粒子通過有界的勻強(qiáng)磁場后都會聚焦在x軸上的F點．已知A點坐標(biāo)為（-a，0），F(xiàn)點坐標(biāo)為（a，0）．不計粒子所受重力和相互作用求：
（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）粒子射入磁場時的速度方向與x軸的夾角為多大時，粒子在磁場中運動時間最長，最長對間為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

洛倫茲力演示儀主要是由兩個勵磁線圈、玻璃泡和電子槍組成，圖是演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖．兩個勵磁線圈在玻璃泡的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場，磁場的方向與紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=KI，其中I是勵磁線圈 的電流，k是比例系數(shù)（k=5×10-4T/A）．電子槍中燈絲發(fā)出的電子初速度為零，經(jīng)過U=140v的電場加速后，垂直磁場方向進(jìn)入磁場區(qū)域，在玻璃泡內(nèi)運動時形成的圓形徑跡．調(diào)節(jié)勵磁線圈中的電流，當(dāng)I=2A時，用卡尺測得電子圓形徑跡的直徑為D=0.08m，忽略電子的重力和電子間的相互作用力，可以判斷出（　　）
A．勵磁線圈中的電流方向是順時針，電子的比荷為
e
me
=1.75×1011C/kg
B．勵磁線圈中的電流方向是逆時針，電子的比荷為
e
me
=1.75×1011C/kg
C．勵磁線圈中的電流方向是順時針，電子的比荷為
e
me
=4.38×1010C/kg
D．勵磁線圈中的電流方向是逆時針，電子的比荷為
e
me
=4.38×1010 C/kg

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

1998年6月2日，我國科學(xué)家研究的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機(jī)搭載升空，用于探測宇宙中是否有反物質(zhì)和暗物質(zhì)，所謂反物質(zhì)的原子（反原子）是由帶負(fù)電的反原子核和核外的正電子組成，反原子核由反質(zhì)子和反中子組成．與
11
H、
10
n、
1-1
e等物質(zhì)粒子相對應(yīng)的
1-1
H、
10
n、
01
e等稱為反粒子．由于反粒子具有相應(yīng)粒子完全相同的質(zhì)量及相反的電荷，故可用下述方法探測．如圖所示，設(shè)圖中各粒子或反粒子沿垂直于勻強(qiáng)磁場B即射線OO'的方向進(jìn)入截面為MNPQ的磁譜儀時速度相同，且氫原子核（
11
H）在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移x0恰為其軌跡半徑的一半，試預(yù)言反氫核（
1-1
H）和反氦核（
4-2
He）的軌跡及其在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移x1和x2．如果預(yù)言正確，那么當(dāng)人們觀測到上述這樣的軌跡，就證明已經(jīng)探測到了反氫和反氦的核．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，某放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的速度一定的α粒子，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q。為測定其從放射源飛出的速度大小，現(xiàn)讓α粒子先經(jīng)過一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、區(qū)域為半圓形的勻強(qiáng)磁場，經(jīng)該磁場偏轉(zhuǎn)后，它恰好能夠沿x軸進(jìn)入右側(cè)的平行板電容器，并打到置于板N的熒光屏上出現(xiàn)亮點。當(dāng)觸頭P從右端向左移動到滑動變阻器的中央位置時，通過顯微鏡頭Q看到屏上的亮點恰好能消失。已知電源電動勢為E，內(nèi)阻為r0，滑動變阻器的總電阻R0=2 r0，求：
（1）α粒子從放射源飛出速度的大小；
（2）滿足題意的α粒子在磁場中運動的總時間t；
（3）該半圓形磁場區(qū)域的半徑R。

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