如圖所示，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以直徑A2A4為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4與A1A3的夾角為60°.一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子以某一速度從Ⅰ區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A3成30°角的方向射入磁場(chǎng)，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心O進(jìn)入Ⅱ區(qū)，最后再?gòu)腁4處射出磁場(chǎng)．已知該粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t，求：

(1)畫出粒子在磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ中的運(yùn)動(dòng)軌跡；

(2)粒子在磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ中的軌道半徑R1和R2比值；

(3)Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小(忽略粒子重力)．

（1）軌跡如圖

（2）2:1；（3）；

【解析】

試題分析：（1）畫出粒子在磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．

（2）設(shè)粒子的入射速度為v，已知粒子帶正電，故它在磁場(chǎng)中先順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，再逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，最后從A4點(diǎn)射出，用B1、B2、R1、R2、T1、T2分別表示在磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度、軌道半徑和周期(沒有設(shè)符號(hào)的，在圖中標(biāo)記也可以)設(shè)圓形區(qū)域的半徑為r，如圖所示，已知帶電粒子過圓心且垂直A2A4進(jìn)入Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)，連接A1A2，△A1OA2為等邊三角形，A2為帶電粒子在Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心，其半徑

R1＝A1A2＝OA2＝r

在Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑R2＝r/2；

即：R1/R2＝2:1

（3）①

③

④

圓心角∠A1A2O＝60°，帶電粒子在Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t1＝T1

在Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2＝T2

帶電粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的總時(shí)間t＝t1＋t2

由以上各式可得：；

考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年安徽郎溪中學(xué)高一下期返�？荚囄锢砭恚ń馕霭妫� 題型：填空題

在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車拖動(dòng)后面的紙帶，小車的加速度可由紙帶上打出的點(diǎn)計(jì)算出。

（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力。

（2）某一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)。為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與________的圖象。

（3）如圖（a）是甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出的a－F圖線，說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是_______。

（4）乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a－F圖線，如圖（b）所示，兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同？答：________________________。

（5）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a＝ 。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)分校高一下期階段測(cè)試物理卷（解析版） 題型：選擇題

地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)，所受的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為ω1；繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星（高度忽略）所受的向心力為F2，向心加速度為a2，線速度為v2，角速度為ω2;地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3，向心加速度為a3，線速度為v3，角速度為ω3；地球表面重力加速度為g，第一宇宙速度為v，假設(shè)三者質(zhì)量相等，則（ ）

A． B．

C． D．

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年遼寧師范大學(xué)附屬中學(xué)高一下期第一次模擬物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，a、b、c是在地球大氣層外圓軌道上運(yùn)動(dòng)的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是（ ）

A．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度

B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度

C．c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的c

D．a(chǎn)衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將減小

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年陜西省西安市高三下學(xué)期二�？荚囄锢砭恚ń馕霭妫� 題型：計(jì)算題

圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡(jiǎn)化為一長(zhǎng)玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長(zhǎng)為L(zhǎng)，折射率為n，AB代表端面。已知光在真空中的傳播速度為c。

（i）為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣�，求光線在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件；

（ii）求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L(zhǎng)時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年陜西省西安市高三下學(xué)期二�？荚囄锢砭恚ń馕霭妫� 題型：選擇題

伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合探索物理規(guī)律的科學(xué)方法，利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有（ ）

A.力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

B.物體之間普遍存在相互吸引力

C.忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快

D.物體間的相互作用力總是大小相等，方向相反

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年山東滕州二中新校高三4月模擬物理卷（解析版） 題型：選擇題

一個(gè)靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由于發(fā)生了某種衰變而形成了如圖所示的兩個(gè)圓形徑跡，兩圓半徑之比為1∶16，有：（ ）

A．該原子核發(fā)生了α衰變

B．該原子核發(fā)生了β衰變

C．那個(gè)打出衰變粒子的反沖核沿小圓做逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)

D．該衰變過程結(jié)束后其系統(tǒng)的總質(zhì)量略有增加

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年山東滕州二中新校高三4月模擬物理卷（解析版） 題型：選擇題

質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B在拉力作用下從同一地點(diǎn)沿同一直線豎直向上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，下列說法正確的是

A．t2時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一位置

B．0- t2時(shí)間內(nèi)兩質(zhì)點(diǎn)的平均速度相等

C．0- t2時(shí)間內(nèi)A質(zhì)點(diǎn)處于超重狀態(tài)

D．在t1- t2時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源：2014-2015學(xué)年福建省四地六校高一下學(xué)期第一次聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

在《用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2.實(shí)驗(yàn)選用重錘質(zhì)量為m(kg)，O是打下的第1點(diǎn)，從所打紙帶中選擇一條合適的紙帶，此紙帶第1、2點(diǎn)間的距離接近 .紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D至第1點(diǎn)O的距離如圖所示，則重錘從O運(yùn)動(dòng)到C，重力勢(shì)能減少 J.重錘經(jīng)過C時(shí)的速度為 m/s.其動(dòng)能增加 J.

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