如圖11-4-17所示的空間中依次分布著場強為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反的勻強磁場，勻強電場寬為L，虛線為兩個勻強磁場分界線，右邊磁場范圍足夠大．質(zhì)量為m、電荷量為q的離子從A點由靜止釋放后經(jīng)電場加速后進入磁場，穿過中間磁場后按某一路徑能回到A點而重復前述過程，求：

1. 離子進入磁場時的速度大小和運動半徑；

2. 中間磁場的寬度d．

,,．


解析:

離子在電場中先做勻加速直線運動，進入中間磁場后向上偏轉(zhuǎn)沿圓弧運動，接著進入右邊磁場做半徑同樣大小的圓周運動，繞過大半圓，又回到中間磁場，最后沿圓弧回到電場．軌跡具有對稱特點，在兩個磁場中的圓弧相切且半徑相等，如圖所示：

1. 設(shè)粒子在電場中加速后進入磁場時速度為v

則：mv2=qEL      v=

粒子在磁場中運動時，其軌跡半徑為：

R=

2. 由圖得O1O2=O1′O2=O1O1′=2R ， θ=60°

d=R sinθ=Rsin60°==．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

關(guān)于“探究物體的加速度與力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系”的實驗，回答下列問題：
（1）實驗中砂桶及沙的總質(zhì)量m和小車與砝碼的總質(zhì)量M間必須滿足
m＜＜M
m＜＜M
，電磁打點計時器應(yīng)接在
低
低
壓
交流
交流
電源上，每相鄰兩點間的時間間隔為
0.02
0.02
s．
（2）以下操作正確的是
BC
BC

A．平衡摩擦力時，應(yīng)將砂桶及沙用細繩通過定滑輪系在小車上
B．平衡摩擦力時，小車應(yīng)該做勻速直線運動
C．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
D．實驗時，應(yīng)先放開小車，后接通電源．
（3）當保持力F不變時，為了更直接地反映小車與砝碼的加速度a與小車與砝碼的總質(zhì)量M的關(guān)系，往往用a-1/M關(guān)系圖象表示出來．如果a-1/M圖象是通過坐標原點的一條直線，則說明
a與M 成反比
a與M 成反比
．
（4）圖（a），甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的a-F圖象，圖象表明實驗中出現(xiàn)的問題是
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不徹底
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不徹底
如何解決這個問題：
將木板傾斜平衡摩擦力或?qū)A角調(diào)大一些
將木板傾斜平衡摩擦力或?qū)A角調(diào)大一些

（5）乙、丙同學用同一裝置實驗，畫出了各自得到的a-F圖象如圖 （b）所示，說明兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？并比較其大�。�
質(zhì)量，丙的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量
質(zhì)量，丙的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量


（6）如圖（c）是該實驗中打點計時器打出的紙帶，打點頻率50Hz．O點為打出的第一個點，A、B、C、D、E、F、G是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間有4個點未標出，AB=11.0cm、BC=14.0cm、CD=17.0cm、DE=20.0cm、EF=23.0cm、FG=26.0cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)進行計算．物體的加速度是
3.0
3.0
m/s2，打F點時的速度是
2.45
2.45
m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2012?盧灣區(qū)一模）某班級同學用如圖（a）所示的裝置驗證加速度a和力F、質(zhì)量m的關(guān)系．甲、乙兩輛小車放在傾斜軌道上，小車甲上固定一個力傳感器，小車乙上固定一個加速度傳感器（可以測量乙在任意時刻的加速度大小），力傳感器和小車乙之間用一根不可伸長的細線連接，在彈簧拉力的作用下兩輛小車一起開始運動，利用兩個傳感器可以采集記錄同一時刻小車乙受到的拉力和加速度的大�。�
（1）下列關(guān)于實驗裝置和操作的說法中正確的是
BD
BD
（多選）
（A）軌道傾斜是為了平衡小車甲受到的摩擦力
（B）軌道傾斜是為了平衡小車乙受到的摩擦力
（C）實驗中，在小車乙向下運動的過程中均可采集數(shù)據(jù)
（D）實驗中，只能在小車乙加速運動的過程中采集數(shù)據(jù)
（2）四個實驗小組選用的小車乙（含力傳感器）的質(zhì)量分別為m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg，其中有三個小組已經(jīng)完成了a-F圖象，如圖（b）所示．最后一個小組的實驗數(shù)據(jù)如下表所示，請在圖（b）中完成該組的a-F圖線；
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6
拉力F（N） 24.5 20.0 17.5 12.0 8.1 4.8
加速度a（m/s2） 16.3 13.3 11.7 8.0 5.4 3.2
（3）在驗證了a和F的關(guān)系后，為了進一步驗證a和m的關(guān)系，可直接利用圖（b）的四條圖線收集數(shù)據(jù)，然后作圖．請寫出具體的做法：
①如何收集數(shù)據(jù)？
在a-F圖象上做一條垂直于橫軸的直線，與四條圖線分別有個交點，記錄下四個交點的縱坐標a，分別與各圖線對應(yīng)的m組成四組數(shù)據(jù)．
在a-F圖象上做一條垂直于橫軸的直線，與四條圖線分別有個交點，記錄下四個交點的縱坐標a，分別與各圖線對應(yīng)的m組成四組數(shù)據(jù)．
；
②為了更直觀地驗證a和m的關(guān)系，建立的坐標系應(yīng)以
加速度a
加速度a
為縱軸：以
質(zhì)量的倒數(shù)
1
m
質(zhì)量的倒數(shù)
1
m
為橫軸．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在利用重錘自由下落驗證機械能守恒的實驗中，選出一條紙帶如圖5-4-6所示，以O(shè)為起始點，A、B、C三個為計數(shù)點.打點計時器接通50 Hz的交流電，用最小刻度為毫米的刻度尺測得OA=11.13 cm，OB=17.75 cm，OC=25.9 cm.

圖5-4-6

    這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的是________，應(yīng)該寫成________cm.在計數(shù)點A和B之間，B和C之間還各有一個點，重錘的質(zhì)量為m kg，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，當打點針打至B時重錘的重力勢能比開始下落時減少了_______J，這時它的動能是________J.(g取9.80 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

. 如圖11-4-17所示的空間中依次分布著場強為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反的勻強磁場，勻強電場寬為L，虛線為兩個勻強磁場分界線，右邊磁場范圍足夠大．質(zhì)量為m、電荷量為q的離子從A點由靜止釋放后經(jīng)電場加速后進入磁場，穿過中間磁場后按某一路徑能回到A點而重復前述過程，求：

1. 離子進入磁場時的速度大小和運動半徑；

2. 中間磁場的寬度d．

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