（12分）如圖所示,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在ad邊中點(diǎn)的粒子源，在t=0時(shí)刻垂直于磁場(chǎng)發(fā)射出大量的同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與od的夾角分布在0~180°范圍內(nèi)。已知沿od方向發(fā)射的粒子在t=t0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上的p點(diǎn)離開磁場(chǎng)，ab=1.5L，bc=L，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=L，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用，求：

(1)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T和粒子的比荷q/m；
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間；
(3)t=t0時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的粒子所處位置在某一圓弧上，在圖中畫出該圓弧并說(shuō)明圓弧的圓心位置以及圓心角大小；
（1）T=6t0    （2） （3）如圖所示

試題分析：(1)初速度沿od方向發(fā)射的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，由幾何關(guān)系得：軌跡的圓心角等于60o

所以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故T=6t0  根據(jù)，，得：
（2）在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的軌跡的弦最長(zhǎng)，如圖所示

設(shè)此粒子運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為θ，則，，圓心恰在ab邊上
在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間
（4）依題意，t0時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的粒子都運(yùn)動(dòng)了的弧，所以該時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的粒子應(yīng)位于以O(shè)為圓心，半徑為L(zhǎng)、圓心角120o的弧pw上，如圖所示
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

在邊長(zhǎng)為2a的正△ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一帶正電q，質(zhì)量為m的粒子從距A點(diǎn)的D點(diǎn)垂直AB方向進(jìn)入磁場(chǎng)，如下圖所示，求：

(1)粒子速率應(yīng)滿足什么條件，粒子能從AB間射出；
(2)粒子速率應(yīng)滿足什么條件，粒子能從AC間射出。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

電子的速率v=3.0×106m/s，沿著與磁場(chǎng)垂直的方向射入B=0.10T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它受到的洛倫茲力大小為______N．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示是測(cè)量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖。設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個(gè)電子變成正一價(jià)的分子離子。分子離子從狹縫s1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)（初速不計(jì)），加速后，再通過(guò)狹縫S2、S3、方向垂直于磁場(chǎng)區(qū)的界面PQ，方向垂直于磁場(chǎng)區(qū)的界面PQ,射入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面而且平行于狹縫s3的細(xì)線。若測(cè)得細(xì)線到狹縫s3的距離為d，試導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在第二象限和第四象限的正方形區(qū)域內(nèi)分別存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，方向相反，且都垂直于xOy平面．一電子由P(－d，d)點(diǎn)，沿x軸正方向射入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ.(電子質(zhì)量為m，電荷量為e，sin 53°＝)

(1)求電子能從第三象限射出的入射速度的范圍．
(2)若電子從位置射出，求電子在磁場(chǎng) Ⅰ 中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.
(3)求第(2)問(wèn)中電子離開磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)的位置坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，ABC為與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的邊長(zhǎng)為的等邊三角形，比荷為的電子以速度0從A點(diǎn)沿AB邊出射，欲使電子經(jīng)過(guò)BC邊，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值為 [     ]
A．B．
C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在一空心圓柱面內(nèi)有一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其橫截面如圖所示，磁場(chǎng)邊界為同心圓，內(nèi)、外半徑分別為r和()．圓心處有一粒子源不斷地沿半徑方向射出質(zhì)量為、電量為q的帶電粒子，不計(jì)粒子重力．為使這些粒子不射出磁場(chǎng)外邊界，粒子從圓心處射出時(shí)速度不能超過(guò)
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）在真空中，半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.2" T，一個(gè)帶正電的粒子以初速度從磁場(chǎng)邊界上直徑ab的一端a射入磁場(chǎng)，已知該粒子的比荷，不計(jì)粒子重力．

（1）求粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
（2）若要使粒子飛離磁場(chǎng)時(shí)有最大偏轉(zhuǎn)角，求入射時(shí)與ab的夾角及粒子的最大偏轉(zhuǎn)角．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

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60º。一質(zhì)量為m的帶電量為+q的粒子以某一速度從Ⅰ區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A3成30º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(guò)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Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。ê雎粤Ｗ又亓Γ�。

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