（18分）如圖所示，直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、電荷量為-q（q＞0）的粒子1在紙面內(nèi)以速度從O點(diǎn)射入磁場，其方向與MN的夾角α=30°；質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子2在紙面內(nèi)以速度也從O點(diǎn)射入磁場，其方向與MN的夾角β=60°角。已知粒子1、2同時(shí)到達(dá)磁場邊界的A、B兩點(diǎn)（圖中未畫出），不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用。

（1）求兩粒子在磁場邊界上的穿出點(diǎn)A、B之間的距離d；

（2）求兩粒子進(jìn)入磁場的時(shí)間間隔；

（3）若MN下方有平行于紙面的勻強(qiáng)電場，且兩粒子在電場中相遇，其中的粒子1做直線運(yùn)動(dòng)。求電場強(qiáng)度E的大小和方向。

（1）（2）（3） 與MN成30°角斜向右上

【解析】

試題分析：（1）粒子在勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng) 2分

故 2分

（2）粒子1圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角， 1分

粒子2圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角, 1分

粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期 2分

粒子1在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 1分

粒子2在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 1分

所以 2分

（3）由題意，電場強(qiáng)度的方向應(yīng)與粒子1穿出磁場的方向平行。

a．若電場強(qiáng)度的方向與MN成30°角斜向右上，則粒子1做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，粒子2做類平拋運(yùn)動(dòng)。

1分

1分

1分

解得 1分

b．若電場強(qiáng)度的方向與MN成30°角斜向左下，則粒子1做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，粒子2做類平拋運(yùn)動(dòng)。

解得，假設(shè)不成立。 1分

綜上所述，電場強(qiáng)度的大小，方向與MN成30°角斜向右上。 1分

考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江西臨川第一中學(xué)高二上期期末考試物理卷（解析版） 題型：計(jì)算題

直角等腰玻璃三棱鏡ABC的截面如圖所示，∠ABC=∠ACB=45°，一條單色光線從腰AB上的D點(diǎn)射入三棱鏡，射入玻璃的折射角r=30°,折射光線傳播到BC邊的E點(diǎn)。已知該玻璃的折射率n=。

（1）求光線的入射角i；

（2）判斷光線在E點(diǎn)能否發(fā)生全反射。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年廣東汕頭東廈中學(xué)高一上期期末考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

勻速前進(jìn)的車廂頂部用細(xì)線豎直懸掛一小球，如圖所示，小球下方與一光滑斜面接觸．關(guān)于小球的受力，說法正確的是( )

A．重力和細(xì)線對(duì)它的拉力

B．重力、細(xì)線對(duì)它的拉力和斜面對(duì)它的彈力

C．重力和斜面對(duì)球的支持力

D．細(xì)線對(duì)它的拉力和斜面對(duì)它的支持力

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東濰坊高三上期期末物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，可調(diào)理想變壓器原線圈接交流電，副線圈通過滑動(dòng)觸頭P可改變其匝數(shù)．下列說法正確的是

A．僅增大R的阻值，通過燈泡L的電流將變大

B．僅增大R的阻值，通過燈泡L的電流將變小

C．僅將滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)，燈泡L兩端的電壓將變大

D．僅將滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)，燈泡L兩端的電壓將變小

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年甘肅天水市高三第五次檢測物理卷（解析版） 題型：選擇題

(6分)下列說法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)

A.湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)

B.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)

C.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL太短

D．將放射性元素?fù)诫s到其它穩(wěn)定元素中，并升高其溫度，增加壓強(qiáng)，它的半衰期也不會(huì)發(fā)生改變

E.兩個(gè)質(zhì)量較輕的原子核聚變成一個(gè)中等質(zhì)量的原子核必然釋放核能

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年甘肅天水市高三第五次檢測物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，在OA和OC兩射線間存在著勻強(qiáng)磁場，∠AOC為30°，正負(fù)電子(質(zhì)量、電荷量大小相同，電性相反）以相同的速度均從M點(diǎn)以垂直于OA的方向垂直射入勻強(qiáng)磁場，下列說法可能正確的是

A．若正電子不從OC 邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為3∶1

B．若正電子不從OC 邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為6∶1

C．若負(fù)電子不從OC 邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為1∶1

D．若負(fù)電子不從OC 邊射出，正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比可能為1∶6

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（14分）如圖1所示，載流導(dǎo)體薄板處在垂直于電流方向的磁場中時(shí)，在垂直于電流和磁場的方向上會(huì)產(chǎn)生電勢差，稱為霍爾電壓UH，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。設(shè)圖1中通過導(dǎo)體的電流為Is，垂直于薄板表面的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，自由電荷電荷量為q，單位體積內(nèi)自由電荷的數(shù)量為n，薄板的厚度為d，寬度為b

（1）選用上述各量表示霍爾電壓UH的值；

（2）技術(shù)上應(yīng)用霍爾效應(yīng)可以測量未知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，這樣的儀器叫做磁強(qiáng)計(jì)。

a.請(qǐng)?jiān)谏蠁柕幕A(chǔ)上從原理上說明如何利用霍爾效應(yīng)測量磁感應(yīng)強(qiáng)度？

b.當(dāng)待測磁場發(fā)生一很小變化時(shí)，測量儀器顯示的值變化越大，就稱其越靈敏。簡要說明如何提高上述測量的靈敏程度？

（3）在一個(gè)很小的半導(dǎo)體薄片上，制作四個(gè)電極，就成了一個(gè)霍爾元件，圖2所示的就是一種霍爾元件，將其與電壓放大電路等輔助裝置連接起來，就可以測量磁場的分布情況。當(dāng)霍爾元件垂直軸線置于圖3所示通電螺線管的正中央位置時(shí)，測得霍爾電壓UH=72.0mV。已知正中央位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.4mT，圖4為根據(jù)沿軸線逐點(diǎn)測量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的圖線，在靠近軸線的區(qū)域各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度都和軸線處相差不多。

技術(shù)上還常用測量通過小線圈的電荷量的方法探測磁場。若有匝數(shù)N=10，直徑D=1cm，電阻R=1Ω的圓形線圈與可顯示通過其電荷量的儀器相連，把它放在軸線上x=15cm處，然后急速地把它移到磁場外面，運(yùn)動(dòng)過程中保持線圈平面與軸線垂直，計(jì)算此過程通過它的電荷量。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年北京市東城區(qū)高三上學(xué)期期末教學(xué)統(tǒng)一檢測物理卷（解析版） 題型：選擇題

質(zhì)量為2kg的小球自塔頂由靜止開始下落，不考慮空氣阻力的影響，g取10m/s2，下列說法中正確的是（ ）

A．2s末小球的動(dòng)量大小為40kg·m/s

B．2s末小球的動(dòng)能為40J

C．2s內(nèi)重力的沖量大小為20N·s

D．2s內(nèi)重力的平均功率為20W

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年寧夏銀川市高二上期期末考試物理卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為，電荷量的帶電微粒（重力忽略不計(jì)），從靜止開始經(jīng)U1＝100 V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2＝100 V．金屬板長L＝20cm，兩板間距。求：

（1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度大��；

（2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ；

（3）若該勻強(qiáng)磁場的寬度為D＝10 cm，為使微粒不會(huì)由磁場右邊射出，該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？

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