如圖所示，在y軸右側平面內(nèi)存在垂直xoy平面向里的勻強磁場，磁感應強度B＝0．5T。坐標原點O有一放射源，可以連續(xù)不斷地向y軸右側面內(nèi)沿各個方向放射出比荷＝4×106C／kg的正離子，這些正離子的速率分別在0到2×106m／s的范圍內(nèi)，不計離子的重力及它們之間的相互作用。

（1）求離子打到y(tǒng)軸上的范圍
（2）若在某時刻沿＋x方向放射出各種速率的離子，求經(jīng)過t＝×10－7s時這些離子所在位置構成的曲線方程。
（3）若從某時刻開始向y軸右側各個方向放射出各種速率的離子，求經(jīng)過t＝×10－7s時已進入磁場的離子可能出現(xiàn)的區(qū)域面積。
（1）0～2m；（2）；（3）1.4m2
（18分）（1）由   得R=1m      （3分）
離子打到y(tǒng)軸上的范圍為0～2m                    （2分）
(2) 離子在磁場中做圓周運動的周期為   （2分）
設這些離子經(jīng)過時，其軌跡所對應的圓心角為 ，則    
                                （1分）
令t時刻離子所在位置坐標為（x,y），則
；             （2分）
                  （2分）
（3）從某時刻開始向y軸右側各個方向放射各種速率的離子，求經(jīng)過t=時已進入磁場的離子可能出現(xiàn)的區(qū)域如圖陰影部分所示，

其面積為（6分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

正負電子對撞機的最后部分的簡化示意如圖（1）所示（俯視圖），位于水平面內(nèi)的粗實線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負電子作圓運動的“容器”，經(jīng)過加速器加速后的正、負電子被分別引入該管道時，具有相等的速率v，它們沿管道向相反的方向運動。在管道內(nèi)控制它們轉彎的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的A1、A2、A3……An，共n個，均勻分布在整個圓周上（圖中只示意性地用細實線畫了幾個，其余的用細虛線表示），每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是勻強磁場，并且磁感應強度都相同，方向豎直向下，磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形。改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可改變磁場的磁感應強度，從而改變電子偏轉的角度。經(jīng)過精確的調(diào)整，首先實現(xiàn)電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運動，這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點和射出點都在電磁鐵的同一條直徑的兩端，如圖（2）所示。這就為進一步實現(xiàn)正、負電子的對撞作好了準備。
（1）試確定正、負電子在管道內(nèi)各是沿什么方向旋轉的。

（2）已知正、負電子的質(zhì)量都是m，所帶電荷都是元電荷e，重力可不計。求電磁鐵內(nèi)勻強磁場的磁感應強度B的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖為磁流體發(fā)電機的示意圖，流體中的正、負離子均受到勻強磁場的作用，向M、N兩金屬極板運動。下列說法正確的是(       )
A．正離子向M極偏轉，負離子向N極偏轉
B．正離子向N極偏轉，負離子向M極偏轉
C．正、負離子均向N極偏轉
D．正、負離子均向M極偏轉

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一束電子流沿管的軸線進入螺線管，忽略重力，電子在管內(nèi)的運動應該是(   )
A．當從a端通入電流時，電子做勻加速直線運動
B．當從b端通入電流時，電子做勻加速直線運動
C．不管從哪端通入電流，電子都做勻速直線運動
D．不管從哪端通入電流，電子都做勻速圓周運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應強度大小為的均勻磁場，其方向垂直于紙面向里．在圓形區(qū)域平面內(nèi)固定放置一絕緣材料制成的邊長為L=1.2a的剛性等邊三角形框架，其中心位于圓形區(qū)域的圓心．邊上點（DS=L/2）處有一發(fā)射帶電粒子源，發(fā)射粒子的方向皆在圖示平面內(nèi)且垂直于邊，發(fā)射粒子的電量皆為（＞0），質(zhì)量皆為，但速度有各種不同的數(shù)值．若這些粒子與三角形框架的碰撞均無機械能損失，并要求每一次碰撞時速度方向垂直于被碰的邊．試問：（1）若發(fā)射的粒子速度垂直于邊向上，這些粒子中回到點所用的最短時間是多少？（2）若發(fā)射的粒子速度垂直于邊向下，帶電粒子速度的大小取哪些數(shù)值時可使點發(fā)出的粒子最終又回到點？這些粒子中，回到點所用的最短時間是多少？(不計粒子的重力和粒子間的相互作用)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應強度為B，一帶正電的粒子以速度v0從O點射入磁場，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向夾角為θ=π/6，若粒子射出磁場的位置與O點的距離為L，試求：（要求必須畫出示意圖）

（1）該粒子的電量和質(zhì)量之比為多少?
（2）該粒子在勻強磁場中運動的時間？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，在xoy平面內(nèi)第二象限的某區(qū)域存在一個矩形勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直xoy平面向里，邊界分別平利于x軸和y軸。一電荷量為e、質(zhì)量為m的電子，從坐標原點為O以速度v0射入第二象限，速度方向與y軸正方向成45°角，經(jīng)過磁場偏轉后，通過P（0，a）點，速度方向垂直于y軸，不計電子的重力。

（1）若磁場的磁感應強度大小為B0，求電子在磁場中運動的時間t；
（2）為使電子完成上述運動，求磁感應強度的大小應滿足的條件；
（3）若電子到達y軸上P點時，撤去矩形勻強磁場，同時在y軸右側加方向垂直xoy平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B1，在y軸左側加方向垂直xoy平面向里的勻強電場，電子在第（k+1）次從左向右經(jīng)過y軸（經(jīng)過P點為第1次）時恰好通過坐標原點。求y軸左側磁場磁感應強度大小B2及上述過程電子的運動時間t。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

假設有一個帶正電的粒子垂直于地球赤道射來，如圖所示。在地球磁場的作用下，這個粒子偏轉的方向是（ ）（不考慮磁偏角）
A．向北B．向南
C．向東D．向西

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，把一個裝有Na­2SO4導電溶液的圓形玻璃器皿放人磁場中，玻璃器皿的中心放一個圓柱形電極，沿器皿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，把兩電極分別與電池的正、負極相連。從器皿上方往下看（俯視），對于導電溶液和溶液中正、負離子的運動，下列說法中正確的是
A．溶液做順時針方向運動
B．溶液做逆時針方向運動
C．正離子沿圓形玻璃器皿的半徑向邊緣移動
D．負離子沿圓形玻璃器皿的半徑向中心移動

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