(12分)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以O(shè)為圓心，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，方向與紙面垂直，如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量q的帶正電的質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)電場(chǎng)加速后，以速度v沿半徑MO方向進(jìn)入磁場(chǎng)，沿圓弧運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，然后離開(kāi)磁場(chǎng)，∠MON=120º，質(zhì)點(diǎn)所受重力不計(jì)，求：

(1)判斷磁場(chǎng)的方向；
(2)該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
(3)帶電質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
(1)垂直紙面向外    (2)B=    (3)t=

試題分析：（1）根據(jù)左手定則，可知該磁場(chǎng)方向垂直紙面向外；
（2）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為r，圓心為如圖所示，洛侖茲力提供向心力

因此：
由幾何關(guān)系可得
聯(lián)立得
（3）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，期周期
由于，因此運(yùn)動(dòng)的圓心角
因此粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（19分）如圖（甲）所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN，PQ相距為L(zhǎng)=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=37°，導(dǎo)軌電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的金屬桿ab垂直于MN，PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬桿的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=3Ω.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過(guò)導(dǎo)線接一對(duì)水平放置的平行金屬板，兩板間距離和板長(zhǎng)均為d=1m，定值電阻為R2=1Ω.現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S并將金屬桿由靜止釋放，取重力加速度g=10m/s2.
（1）求金屬桿沿導(dǎo)軌下滑的最大速率vm；
（2）當(dāng)金屬桿穩(wěn)定下滑時(shí)，在水平放置的平行金屬板間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=3T，在下板的右端C點(diǎn)且非常靠近下板的位置有一質(zhì)量為m2=6×10-5kg、帶電量為q=-1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入磁場(chǎng)，該液滴可視為質(zhì)點(diǎn)，要使帶電液滴能從金屬板間射出，則初速度v滿(mǎn)足什么條件？
（3）若帶電液滴射入的速度恰好使液滴從D點(diǎn)飛出，液滴從C點(diǎn)射入時(shí)，再?gòu)脑摯艌?chǎng)區(qū)域加一個(gè)如圖（乙）所示的變化磁場(chǎng)（正方向與B2方向相同，不考慮磁場(chǎng)變化所產(chǎn)生的電場(chǎng)），求該帶電液滴從C點(diǎn)射入到運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)寬L=30cm，B=3.34×10-3 T，方向垂直紙面向里，設(shè)一質(zhì)子以v0=1.6×105 m/s的速度垂直于磁場(chǎng)B的方向從小孔C射入磁場(chǎng)，然后打到照相底片上的A點(diǎn)，質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10-27 kg；質(zhì)子的電量為1.6×10-19 C．求：

（1）質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；
（2）A點(diǎn)距入射線方向上的O點(diǎn)的距離H；
（3）質(zhì)子從C孔射入到A點(diǎn)所需的時(shí)間t．（，結(jié)果保留1位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生扭擺，其簡(jiǎn)化模型如圖所示：Ⅰ、Ⅱ兩處寬度均為L(zhǎng)的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)邊界豎直，Ⅰ區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向外，Ⅱ區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，兩磁場(chǎng)區(qū)的間距可以調(diào)節(jié)。以Ⅰ區(qū)域左邊界上的O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，y軸與左邊界重合，x軸與磁場(chǎng)邊界的交點(diǎn)分別為O1、O2和O3。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，平行紙面從O點(diǎn)與y軸的夾角θ＝30°射入Ⅰ區(qū)域，粒子重力不計(jì)。

（1）若粒子恰好從O1射出Ⅰ區(qū)域，粒子的速度應(yīng)為多大？
（2）若粒子從Ⅰ區(qū)域右邊界射出時(shí)速度與x軸的夾角為30°，調(diào)節(jié)兩磁場(chǎng)區(qū)的間距，粒子恰好從O3射出Ⅱ區(qū)域，則粒子從O射入到從O3射出共經(jīng)歷了多長(zhǎng)時(shí)間？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線所示的區(qū)域內(nèi)，有方向垂直于畫(huà)面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從邊緣A處有一束速度各不相同的質(zhì)子沿半徑方向射入磁場(chǎng)，這些質(zhì)子在磁場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，錯(cuò)誤的是（      ）
A．運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，其軌跡越長(zhǎng)
B．運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短的，射出磁場(chǎng)的速率越小。
C．在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)越小的，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短。
D．所有質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（19分）如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一粒子源，粒子源從O點(diǎn)在紙面內(nèi)均勻地向各個(gè)方向同時(shí)發(fā)射速率為υ，比荷為k的帶正電粒子.PQ是垂直紙面放置,厚度不計(jì)的擋板，擋板的P端與O點(diǎn)的連線跟擋板垂直，粒子打在擋板上會(huì)被吸收。帶電粒子的重力及粒子間的相互作用力忽略不計(jì)，磁場(chǎng)分布的區(qū)域足夠?qū)拸V。 

（1）為了使帶電粒子不打在擋板上，粒子源到擋板的距離d應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？
（2）若粒子源到擋板的距離d=，則擋板至少多長(zhǎng)，擋板吸收的粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比值最大，并求該值。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，區(qū)域足夠大，方向垂直于紙面向里，直角坐標(biāo)系xoy的y軸為磁場(chǎng)的左邊界，A為固定在x軸上的一個(gè)放射源，內(nèi)裝鐳核（Ra）沿著與+x成θ角方向釋放一個(gè)α粒子后衰變成氡核（Rn）。α粒子在y軸上的N點(diǎn)沿方向飛離磁場(chǎng)，N點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，已知OA間距離為L，α粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，氡核的質(zhì)量為m0，

（1）、寫(xiě)出鐳核的衰變方程；
（2）、如果鐳核衰變時(shí)釋放的能量全部變?yōu)棣亮Ｗ雍碗焙说膭?dòng)能，求一個(gè)原來(lái)靜止的鐳核衰變時(shí)放出的能量。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（l0分）磁聚焦被廣泛的應(yīng)用在電真空器件中，如圖所示，在坐標(biāo)中存在有界的勻強(qiáng)聚焦磁場(chǎng)，方向垂直坐標(biāo)平面向外，磁場(chǎng)邊界PQ直線與x軸平行，距x軸的距離為，邊界POQ的曲線方程為。且方程對(duì)稱(chēng)y軸，在坐標(biāo)x軸上A處有一粒子源，向著不同方向射出大量質(zhì)量均為m、電量均為q的帶正電粒子，所有粒子的初速度大小相同均為v，粒子通過(guò)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后都會(huì)聚焦在x軸上的F點(diǎn)．已知A點(diǎn)坐標(biāo)為（－a，0），F(xiàn)點(diǎn)坐標(biāo)為（a，0）．不計(jì)粒子所受重力和相互作用求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸的夾角為多大時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，最長(zhǎng)對(duì)間為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

帶電粒子的質(zhì)量,電荷量q=l.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁場(chǎng)同時(shí)又垂直于磁場(chǎng)邊界的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B=0.17T.磁場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)=10cm.求:(不計(jì)重力)

(1)帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角多大?
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?
(3)帶電粒子在離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離d多大?

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