如圖所示，質(zhì)量為m，電量為q的帶電粒子，由靜止經(jīng)電壓為U加速后，經(jīng)過A點(diǎn)，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場后落到圖中D點(diǎn)，（忽略重力和空氣阻力）
求：（1）帶電粒子在A點(diǎn)垂直射入磁場區(qū)域時(shí)速度V；
（2）A、D兩點(diǎn)間的距離L．
（3）已知磁場的寬度為d，要使粒子能從磁場的右邊界飛出，加速電壓U應(yīng)該滿足什么條件？
解（1）由動(dòng)能定理得：qU=
1
2
mv2…①
解得：v=
2qU
m
…②
（2）設(shè)粒子在磁場中的半徑為R，則有：qvB=m
v2
R
…③
R=
mv
qB
…④
由幾何關(guān)系得：L=2R=2×
m
qB
×
2qU
m
=
2
2qmU
qB

（3）要使粒子能從磁場的右邊界飛出，需：R＞d ⑤
聯(lián)立②④⑤解得：U＞
qB2B2
2m

答：（1）帶電粒子在A點(diǎn)垂直射入磁場區(qū)域時(shí)速度為
2qU
m
；
（2）A、D兩點(diǎn)間的距離
2
2qmU
qB
．
（3）要使粒子能從磁場的右邊界飛出，加速電壓U應(yīng)該滿足什么條件U＞
qB2B2
2m
．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一電子以與磁場方向垂直的速度v從P處沿PQ方向進(jìn)入長為d、寬為h的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，從N處離開磁場，若電子質(zhì)量為m，帶電荷量為e，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則（　�。�
A．電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=
d
v
B．電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=
h
v
C．洛倫茲力對(duì)電子做的功為Bevh
D．電子在N處的速度大小也是v

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場，其方向隨時(shí)間做周期性變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示．規(guī)定B＞0時(shí)，磁場的方向穿出紙面．一電荷量q=5π×10-7C、質(zhì)量m=5×10-10kg的帶電粒子，位于某點(diǎn)O處，在t=0時(shí)刻以初速度v0=πm/s沿某方向開始運(yùn)動(dòng)．不計(jì)重力的作用，不計(jì)磁場的變化可能產(chǎn)生的一切其他影響．則在磁場變化N個(gè)（N為整數(shù)）周期的時(shí)間內(nèi)帶電粒子的平均速度的大小等于（　�。�
A．πm/sB．
π
2
m/s		C．2
2
m/s		D．
2
m/s

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如果運(yùn)動(dòng)電荷除磁場力外不受其他任何力的作用，則帶電粒子在磁場中作下列運(yùn)動(dòng)可能成立的是（　�。�
A．勻速直線運(yùn)動(dòng)B．勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C．平拋運(yùn)動(dòng)D．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，靜止在勻強(qiáng)磁場中的，
63
Li俘獲一個(gè)速度為v0=7.7×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，
63
Li+
10
n→
31
H+
42
He，若已知He的速度為v2=2.0×104m/s，其方向跟中子反應(yīng)前的速度方向相同，求：
（1）
31
H的速度是多大？
（2）在圖中畫出粒子
31
H和
42
He的運(yùn)動(dòng)軌跡，并求它們的軌道半徑之比．
（3）當(dāng)粒子
42
He旋轉(zhuǎn)了3周時(shí)，粒子
31
H旋轉(zhuǎn)幾周？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在水平地面上方附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域．磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向里．一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面（垂直于磁場方向的平面）做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．
（1）求此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向
（2）若某時(shí)刻微粒在場中運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，速度與水平方向的夾角為60°，且已知P點(diǎn)與水平地面間的距離等于其做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑．求該微粒運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與水平地面間的距離．
（3）當(dāng)帶電微粒運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，將電場強(qiáng)度的大小變?yōu)樵瓉淼?span mathtag="math" >
1
2
（不計(jì)電場變化對(duì)原磁場的影響），且?guī)щ娢⒘Ｄ苈渲恋孛�，求帶電微粒落至地面時(shí)的速度大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，兩平行金屬板間距為2l，極板長度為4l，兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓（t=0時(shí)上極板帶正電）．以極板間的中心線OO1為x軸建立坐標(biāo)系，現(xiàn)在平行板左側(cè)入口正中部有寬度為l的電子束以平行于x軸的初速度v0從t=0時(shí)不停地射入兩板間．已知電子都能從右側(cè)兩板間射出，射出方向都與x軸平行，且有電子射出的區(qū)域?qū)挾葹?l．電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略電子之間的相互作用力．
（1）求交變電壓的周期T和電壓U0的大��；
（2）在電場區(qū)域外加垂直紙面的有界勻強(qiáng)磁場，可使所有電子經(jīng)過有界勻強(qiáng)磁場均能會(huì)聚于（6l，0）點(diǎn)，求所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值和最小值；
（3）求從O點(diǎn)射入的電子剛出極板時(shí)的側(cè)向位移．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的平行板器件中．電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直，具有不同水平速度的帶電粒子從P孔射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同．利用這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇器．若正離子（不計(jì)重力）以水平速度v=
E
B
射入速度選擇器，則（　�。�
A．正離子從P孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器
B．正離子從Q孔射入后，能沿著圖示虛線路徑通過速度選擇器
C．僅改變離子的電性，負(fù)離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器
D．僅改變離子的電量，正離子從P孔射入后，不能沿圖示虛線路徑通過速度選擇器

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于回旋加速器，下述說法中不正確是
A．電場的作用是使帶電粒子加速，動(dòng)能增大
B．電場和磁場交替使帶電粒子加速
C．磁場的作用是使帶電粒子在磁場中回旋，獲得多次被加速的機(jī)會(huì)
D．D形盒的半徑越大，射出的帶電粒子獲得的能量越多

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