（A）如圖所示，在邊長為L=1m的等邊三角形ACD區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
3
3
T、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)有一束比荷
q
m
=102C/kg帶正電粒子，從AC邊中點(diǎn)P以平行于CD邊的某一速度射入磁場(chǎng)，粒子的重力可忽略不計(jì)．
（1）若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v0=10m/s，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；
（2）若粒子能從AC邊飛出磁場(chǎng)，求粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
（3）為使粒子能從CD邊飛出磁場(chǎng)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小應(yīng)滿足的條件？
（1）洛倫茲力提供向心力，則有：qvB=m
v2
r
，
解之得：r=
mv
qB
=
10
3
3
×102m=0.1732m
（2）從AC邊出磁場(chǎng)如圖

圓心角θ=
4π
3

則有運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=
θ
2π
T
而T=
2πr
v
=
2πm
qB

解之得：T=2π
3
×10-2s
t=
4
3
π
3
×10-2s=7.25×10-2s
（3）設(shè)恰從CD邊出磁場(chǎng)的軌跡半徑為r1和r2．
根據(jù)幾何關(guān)系，則有2r1=
L
2
sin60°
解得：r1=
3
8
L
由幾何關(guān)系，有(r2-
3
4
L)2+(
3L
4
)2=
r22
，
解得：r2=
3
2
L
由qvB=m
v2
r
，
得v=
qBr
m
，
則v1=
3
qBL
8m
=12.5m/s
又v2=
3
qBL
2m

得v2=50m/s
即12.5m/s＜v＜50m/s
答：（1）若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v0=10m/s，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑0.1732m；
（2）若粒子能從AC邊飛出磁場(chǎng)，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間7.25×10-2s；
（3）為使粒子能從CD邊飛出磁場(chǎng)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小應(yīng)滿足的條件：12.5m/s＜v＜50m/s．
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：問答題

如題25圖，離子源A產(chǎn)生的初速為零、帶電量均為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U0的加速電場(chǎng)加速后勻速通過準(zhǔn)直管，垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)后通過極板HM上的小孔S離開電場(chǎng)，經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于邊界MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知HO＝d，HS＝2d，＝90°。（忽略粒子所受重力）
（1）求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E0的大小以及HM與MN的夾角φ；
（2）求質(zhì)量為m的離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
（3）若質(zhì)量為4m的離子垂直打在NQ的中點(diǎn)S1處，質(zhì)量為16m的離子打在S2處。求S1和S2之間的距離以及能打在NQ上的正離子的質(zhì)量范圍。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


（1）當(dāng)線圈的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，它可能做什么運(yùn)動(dòng)，并分析各種運(yùn)動(dòng)下h的條件．
（2）設(shè)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)都作減速運(yùn)動(dòng)，且加速度大小相等。求線框經(jīng)過磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱。
（3）設(shè)線圈剛好以勻速運(yùn)動(dòng)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，此時(shí)線圈中的電流為I0，且線圈的邊長L=h磁場(chǎng)的寬度H=2h。請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中定性畫出線圈進(jìn)入磁場(chǎng)到離開磁場(chǎng)的過程中，線圈中的電流i隨下落高度x變化的圖象。（不需要計(jì)算過程，按圖象評(píng)分，設(shè)電流沿abcda如方向?yàn)檎较�，x以磁場(chǎng)上邊界為起點(diǎn)。）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在空間中存在垂直紙面向外，寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子自下邊界的P點(diǎn)處以速度v沿與下邊界成θ=30°角的方向垂直射入磁場(chǎng)，恰能垂直于上邊界射出，不計(jì)粒子重力，題中d、m、q、v均為已知量．則
（1）粒子帶何種電荷？
（2）磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，OP、OQ為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)分布足夠廣，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里．一質(zhì)量為m、電量為q的電荷（重力不計(jì)）以平行于OQ邊的速度從M點(diǎn)垂直磁場(chǎng)射入，并從N點(diǎn)垂直O(jiān)Q離開，已知θ=30°，OM=l，則（　　）
A．該電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑等于
l
2
B．該電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑等于l
C．該電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
πm
6qB
D．該電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
πm
2qB

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在傾角為θ，用絕緣材料制成的斜面上，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q小滑塊，它與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?（?＜tgθ）．整個(gè)裝置處于方向垂直斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．若小滑塊由A點(diǎn)靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)剛好能做直線運(yùn)動(dòng)．已知斜面足夠大，滑塊電量不變，A、B兩點(diǎn)高度差為H．
求：（1）試根據(jù)小滑塊的受力特點(diǎn)，分析小滑塊經(jīng)過b點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)情況；
（2）小滑塊作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向與斜面邊線MN的夾角（用三角函數(shù)表示）；
（3）小滑塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，滑動(dòng)摩擦力所做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在xOy平面內(nèi)的第一象限內(nèi)存在沿Y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第四象限存在有界的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=9.0×10-3T，有一質(zhì)量為m=9.0×10-31kg，電量為e=1.6×10-19C的電子以v0=2.0×107m/s的速度從Y軸的p點(diǎn)（0，2.5
3
cm）沿X軸正方向射入第一象限，偏轉(zhuǎn)后從X軸的Q點(diǎn)射入第四象限，方向與X軸成60°角，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后又回到Q點(diǎn)，方向與X軸也成60°角．不計(jì)電子重力，求：
（1）OQ之間的距離及電子通過Q點(diǎn)的速度大�。�
（2）若在第四象限內(nèi)的磁場(chǎng)的邊界為直線邊界，即在虛線Y=Y0的下方有磁場(chǎng)，如圖中所示．求Y0的坐標(biāo)．
（3）若在第四象限內(nèi)的磁場(chǎng)為圓形邊界的磁場(chǎng)，圓形邊界的磁場(chǎng)的圓心坐標(biāo)的范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，MN為兩平行金屬板，O、O為兩金屬板中心處正對(duì)的兩個(gè)小孔，N板的右側(cè)空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B且方向相反的兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，圖中N板與虛線CD、PQ為兩磁場(chǎng)邊界線，三條界線平行，兩磁場(chǎng)區(qū)域的寬度分別為d和3d，沿邊界線方向磁場(chǎng)區(qū)域足夠大．在兩金屬板上加上大小可調(diào)節(jié)的直流電壓，質(zhì)量為m、電量為-q的帶電粒子（重力不計(jì)）；從O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過MN板間的電場(chǎng)加速后，從O'沿垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，若粒子能穿過CD界并進(jìn)入CD右側(cè)磁場(chǎng)但不能穿過PQ界，最終打到N板而結(jié)束運(yùn)動(dòng)，試求：
（1）粒子要能穿過CD界并進(jìn)入CD右側(cè)磁場(chǎng)，MN板間的電壓至少要大于多少；
（2）粒子不穿過PQ界，粒子從O射入磁場(chǎng)所允許的最大速率；
（3）最大速率射入磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平放置的平行金屬板A和D間的距離為d，金屬板長為L=
3
d，兩板間所加電壓為U，D板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個(gè)小孔K，NM與水平擋板NP成60°角，且擋板足夠長，K與N間的距離為KN=a．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從A、D的中點(diǎn)O沿平行于金屬板方向OO'以某一速度射入，不計(jì)粒子的重力．該粒子穿過金屬板后恰好穿過小孔K：
（1）求該粒子從O點(diǎn)射入時(shí)的速度大小v0；
（2）若兩檔板所夾的整個(gè)區(qū)域存在一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上，求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B0；
（3）若磁場(chǎng)方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶�，且只存在于兩檔板所夾間的某一區(qū)域內(nèi)，同樣使該粒子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上（之前與擋板沒有碰撞），求滿足條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值Bmin．

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