（10分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點A（0，L）。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點射出磁場，射出B點時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°。求：

（1）電子在磁場中運動的軌跡半徑r；
（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大��；
（3）電子在磁場中運動的時間t。
（1）  （2）


試題分析：（1）設(shè)電子在磁場中軌跡的半徑為r，運動軌跡如圖，
可得電子在磁場中轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，
由幾何關(guān)系可得：       （2分)
解得軌跡半徑      （1分)
（2）對于電子在磁場中運動，有：      （2分)
解得磁感應(yīng)強度B的大�。�    （1分)
（3）電子在磁場中轉(zhuǎn)動的周期       （2分)
電子轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，則電子在磁場中運動的時間   （2分)
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

如圖所示，輕彈簧一端連于固定點O，可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，另一端連接一帶電小球P,其質(zhì)量m=2×10-2 kg,電荷量q="0.2" C.將彈簧拉至水平后，以初速度V0="20" m/s豎直向下射出小球P,小球P到達O點的正下方O1點時速度恰好水平，其大小V="15" m/s.若O、O1相距R="1.5" m,小球P在O1點與另一由細(xì)繩懸掛的、不帶電的、質(zhì)量M=1.6×10-1 kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間，小球P脫離彈簧，小球N脫離細(xì)繩，同時在空間加上豎直向上的勻強電場E和垂直于紙面的磁感應(yīng)強度B=1T的勻強磁場。此后，小球P在豎直平面內(nèi)做半徑r="0.5" m的圓周運動。小球P、N均可視為質(zhì)點，小球P的電荷量保持不變，不計空氣阻力，取g="10" m/s2。那么，

（1）彈簧從水平擺至豎直位置的過程中，其彈力做功為多少？
（2）請通過計算并比較相關(guān)物理量，判斷小球P、N碰撞后能否在某一時刻具有相同的速度。
(3)若題中各量為變量，在保證小球P、N碰撞后某一時刻具有相同速度的前提下，請推導(dǎo)出r的表達式(要求用B、q、m、θ表示，其中θ為小球N的運動速度與水平方向的夾角)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(22分) 如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系O點處有一粒子源，該粒子源可向x ³ 0的范圍內(nèi)發(fā)射比荷C/kg的帶正電粒子，粒子速度范圍為(c為真空中的光速)，在0£x< 1m的I區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外、磁感強度B1=1T的勻強磁場，在1m£x£3 m的II區(qū)域存在垂直坐標(biāo)平面向里、磁感強度B2 = 0.5T的勻強磁場，不計粒子重力。

(1) 速度多大的粒子不可能進入II區(qū)域? 并指出這些粒子在y軸上射出的范圍。
(2) 對能從(1m，0)點進入II區(qū)域的粒子，它在O點發(fā)射速度的方向(用與x軸正向夾角q表示)與其大小滿足的什么關(guān)系? 在O點發(fā)射的什么方向范圍內(nèi)的粒子才有可能經(jīng)過(1m，0)點？
(3) 對在O點與+y方向成45°角入射的粒子，在答題卡的圖上用圓規(guī)和直尺作出它們在x=3m邊界上射出的范圍，并在各射出點標(biāo)出速度矢量(要求你畫的圖能表明各速度的矢量長短關(guān)系及方向關(guān)系)。
(圖中要留下清晰的作圖痕跡，使閱卷者能看得清你的作圖過程，不要求寫出作圖依據(jù)和作圖過程) 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列說法中正確的是（　�。�
A．帶電粒子在磁場中運動時，只有當(dāng)其軌跡為圓時才有洛倫茲力不對帶電粒子做功
B．不論帶電粒子在磁場中做何運動，洛倫茲力均不對帶電粒子做功
C．因為安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，因而安培力使通電導(dǎo)體運動時，也不對導(dǎo)體做功
D．因為洛倫茲力對運動電荷不做功，因此帶電粒子在磁場中運動時，它的速度不發(fā)生變化

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度為B，∠A=60°，AO=a。在O點放置一個粒子源，可以向各個方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子，粒子的電量大小為q，質(zhì)量為m，發(fā)射速度大小都為v0，發(fā)射方向由圖中的角度θ表示．不計粒子間的相互作用及重力，下列說法正確的是（    ）

A．若v0=，則以θ=0°方向射入磁場的粒子在磁場中運動的時間為
B．若v0=，則以θ＝60°飛入的粒子在磁場中運動時間最短
C．若v0=，則以θ<30°飛入的粒子在磁場中運動的時間都相等
D若v0=，則在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P＋和P3＋，經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進入磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里、有一定寬度的勻強磁場區(qū)域，如圖所示．已知離子P＋在磁場中轉(zhuǎn)動θ＝30°后從磁場右邊界射出．在電場和磁場中運動時，離子P＋和P3＋

A．在電場中的加速度之比為1∶1
B．在磁場中運動的半徑之比為∶1
C．在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1∶2
D．離開電場區(qū)域時的動能之比為1∶3

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，有一帶正電的電荷，從D點以v0的速度沿DB方向射入磁場，恰好從A點射出，已知電荷的質(zhì)量為m，帶電量為q，不計電荷的重力，則下列說法正確的是
A．勻強磁場的磁感應(yīng)強度為　　
B．電荷在磁場中運動的時間為
C．若電荷從CD邊界射出，隨著入射速度的減小，電荷在磁場中運動的時間會減小
D．若電荷的入射速度變?yōu)?v0，則粒子會從AB中點射出

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，MN表示真空室中垂直于紙面放置的感光板，它的一側(cè)有勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B. 一個電荷量為q的帶電粒子從感光板上的狹縫O處以垂直于感光板的初速度v射入磁場區(qū)域，經(jīng)一次偏轉(zhuǎn)到達P點. 經(jīng)測量P、O間的距離為l，不計帶電粒子受到的重力. 求：

（1）帶電粒子所受洛倫茲力的大��；
（2）帶電粒子的質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

勻強磁場的邊界為直角三角形ABC，一束帶正電的粒子以不同的速率沿AB從A處射入磁場，不計粒子的重力。則 （  ）
A．從BC邊射出的粒子場中運動時間相等
B．從AC邊射出的粒子場中運動時間相等
C．從BC邊射出的粒子越靠近C，場中運動時間越長
D．從AC邊射出的粒子越靠近C，場中運動時間越長

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