如右圖所示，在某空間實驗室中，有兩個靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強磁場，磁感應強度，磁場區(qū)域半徑，左側區(qū)圓心為，磁場向里，右側區(qū)圓心為，磁場向外．兩區(qū)域切點為C.今有質量.帶電荷量的某種離子，從左側區(qū)邊緣的A點以速度正對O1的方向垂直磁場射入，它將穿越C點后再從右側區(qū)穿出．求：

 (1)該離子通過兩磁場區(qū)域所用的時間．

(2)離子離開右側區(qū)域的出射點偏離最初入射方向的側移距離為多大？(側移距離指垂直初速度方向上移動的距離)

 

【答案】

(1) 　(2)2 m

【解析】

試題分析：(1)離子在磁場中做勻速圓周運動，在左右兩區(qū)域的運動軌跡是對稱的，如右圖，設軌跡半徑為R，圓周運動的周期為T.

由牛頓第二定律①

又 ②

聯(lián)立①②得：③

④

將已知代入③得⑤

由軌跡圖知：，則

則全段軌跡運動時間：

聯(lián)立④⑥并代入已知得：

 

(2)在圖中過O2向AO1作垂線，聯(lián)立軌跡對稱關系側移總距離

考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動；

點評：本題是有界磁場問題，關鍵是畫出粒子的運動軌跡，運用幾何知識求解半徑．

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

絕緣細繩的一端固定在天花板上，另一端連接著一個帶負電的電量為q、質量為m的小球，當空間建立水平方向的勻強電場后，繩穩(wěn)定處于與豎直方向成θ=600角的位置，如右圖所示。

（1）求勻強電場的場強E；

（2）若細繩長為L，讓小球從θ=300的A點釋放，王明同學求解小球運動至某點的速度的過程如下：

據(jù)動能定理  -mgL（1—cos300）+qELsin300= 

得：

你認為王明同學求的是最低點O還是θ=600的平衡位置處的速度，正確嗎？請詳細說明理由或求解過程。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如右圖所示，在某空間實驗室中，有兩個靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強磁場，磁感應強度B＝0．10 T，磁場區(qū)域半徑r＝ m，左側區(qū)圓心為O1，磁場向里，右側區(qū)圓心為O2，磁場向外．兩區(qū)域切點為      C．今有質量m＝3．2×10－26 kg．帶電荷量q＝1．6×10－19 C的某種離子，從左側區(qū)邊緣的A點以速度v＝106 m/s正對O1的方向垂直磁場射入，它將穿越C點后再從右側區(qū)穿出．求：

      （1）該離子通過兩磁場區(qū)域所用的時間．

      （2）離子離開右側區(qū)域的出射點偏離最初入射方向的側移距離為多大？（側移距離指垂直初速度方向上移動的距離）

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科目：高中物理 來源：新人教版高三物理選修3-1磁場對運動電荷的作用專項練習（帶解析） 題型：計算題

如右圖所示，在某空間實驗室中，有兩個靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強磁場，磁感應強度B＝0.10 T，磁場區(qū)域半徑r＝ m，左側區(qū)圓心為O1，磁場向里，右側區(qū)圓心為O2，磁場向外．兩區(qū)域切點為C.今有質量m＝3.2×10－26 kg.帶電荷量q＝1.6×10－19 C的某種離子，從左側區(qū)邊緣的A點以速度v＝106 m/s正對O1的方向垂直磁場射入，它將穿越C點后再從右側區(qū)穿出．求：
(1)該離子通過兩磁場區(qū)域所用的時間．
(2)離子離開右側區(qū)域的出射點偏離最初入射方向的側移距離為多大？(側移距離指垂直初速度方向上移動的距離)

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科目：高中物理 來源：2013屆江蘇省蘇南四高三年級第一學期第二次考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

(1)下列說法中正確的是            

   A. 激光是一種人工產(chǎn)生的相干光

B. 雷達是利用超聲波來測定物體位置的設備

C. 相對論認為空間和時間與物質的運動狀態(tài)有關

   D. 交通警通過發(fā)射超聲波測量車速，利用了波的干涉原理

(2) 如右圖所示是利用沙擺演示簡諧運動圖象的裝置。當  盛沙的漏斗下面的薄木板被水平勻速拉出時，做簡諧運動的漏斗漏出的沙在板上形成的曲線顯示出沙擺的振動位移隨時間的變化關系，已知木板被水平拉動的速度為，右圖所示的一段木板的長度為，重力加速度為，漏沙時不計沙擺的重心變化。則這次實驗沙擺的振動周期      ，擺長       。

(3)某學習小組利用大色拉油圓桶（去掉上半部）、小石子A來測定水的折射率，如圖所示。當桶內沒有水時，從某點B恰能看到桶底邊緣的某點C；當桶內水的深度等于桶高的一半時，仍沿BC方向看去，恰好看到桶底上的小石子A，A在圓桶的底面直徑CD上。用毫米刻度尺測得直徑CD=16.00cm，桶高DE=12.00cm，距離AC=3.50cm。光在真空中的傳播速度為c,求水的折射率n和光在水中的傳播速度v。

 

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