(9分) 如圖所示，在傾角為30°的斜面OA的左側(cè)有一豎直檔板，其上有一小孔P，OP=0.5m．現(xiàn)有一質(zhì)量m=4×10－20kg、電荷量q=+2×10－14C的粒子，從小孔以速度v0=3×104m/s水平射向磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T、方向垂直紙面向外的圓形磁場區(qū)域，且在飛出磁場區(qū)域后能垂直打在OA面上，粒子重力不計(jì)．求：

（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（3）圓形磁場區(qū)域的最小半徑．
（1）0.3m （2） （3）0.15m

試題分析：（1）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力
                (2分)
解得    R=0.3ｍ             （1分）
（2）帶電粒子進(jìn)磁場的初速度方向水平向右，離開磁場的末速度垂直AO斜向下，速度偏向角為，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角也為60°，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T/6，
又，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為               （2分）
解得              （1分）
（3）根據(jù)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)圓心角為60°，可求得對(duì)應(yīng)圓弧的弦長為R，最小的圓形區(qū)域即以該弦長作為直徑，所以圓形磁場區(qū)域的最小半徑rmin==0.15m             （3分）
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：單選題

“人造小太陽”托卡馬克裝置使用強(qiáng)磁場約束高溫等離子體，使其中的帶電粒子被盡可能限制在裝置內(nèi)部，而不與裝置器壁碰撞，已知等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比，為約束更高溫度的等離子體，則需要更強(qiáng)的磁場，以使帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑不變，由此可判斷所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度B正比于
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

來自太陽和其他星體的宇宙射線含有大量高能帶電粒子，若這些粒子都到達(dá)地面，將會(huì)對(duì)地球上的生命帶來危害。但由于地磁場的存在改變了宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使得很多高能帶電粒子不能到達(dá)地面。下面說法中正確的是(    )
A．地磁場對(duì)垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南．北兩極附近最強(qiáng)，赤道附近最弱
B．地磁場對(duì)垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南．北兩極附近最弱，赤道附近最強(qiáng)
C．地磁場會(huì)使沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射線中的帶電粒子向兩極偏轉(zhuǎn)
D．地磁場只對(duì)帶電的宇宙射線有阻擋作用，對(duì)不帶電的射線(如γ射線)沒有阻擋作用

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其中圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)、半徑為R的圓形區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場方向垂直于xOy平面向里，第一象限和第四象限的圓形區(qū)域外（區(qū)域Ⅱ）的磁場方向垂直于xOy平面向外，MN為與x軸垂直且與y軸相距2.5R的一條直線，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，經(jīng)過加速電壓為U的加速電場加速后，從坐標(biāo)為(－R，0)的A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，并從橫坐標(biāo)為0.5R處的P點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ．已知粒子第一次經(jīng)過直線MN和第二次經(jīng)過直線MN時(shí)的速度方向恰好相反，不計(jì)粒子重力，求：

（1）粒子進(jìn)入圓形區(qū)域Ⅰ時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度v的大小；       
（2）區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的大��；
（3）粒子從A點(diǎn)開始到第二次經(jīng)過直線MN的過程中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

設(shè)勻強(qiáng)磁場方向沿z軸正向，帶負(fù)電的運(yùn)動(dòng)粒子在磁場中受洛侖茲力f作用的方向沿y軸正向，如圖，則該帶負(fù)電的粒子速度方向?yàn)?br />
A．可能沿x軸負(fù)方向
B．不可能在xOy平面內(nèi)
C．可能不在xOz平面內(nèi)但與z軸垂直
D．可能在xOz平面內(nèi)且不與z軸垂直

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場，經(jīng)過Δt時(shí)間從C點(diǎn)射出磁場，OC與OB成600角�，F(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)関/3，仍從A點(diǎn)射入磁場，不計(jì)重力，則粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)?br />
A．B．2ΔtC．D．3Δt

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，將一陰極射線管置于一通電螺線管的左方，則
A．通電螺線管內(nèi)部的磁場方向向右
B．通電螺線管內(nèi)部的磁場方向向左
C．陰極射線管中的電子束將向紙面外偏轉(zhuǎn)
D．陰極射線管中的電子束將向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一束帶電粒子以同一速度，并以同一位置進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，在磁場中它們的軌跡如圖所示．粒子q1的軌跡半徑為r1，粒子q2的軌跡半徑為r2，且r2＝2r1，q1、q2分別是它們的帶電量，則(　　)
A．q1帶負(fù)電、q2帶正電，荷質(zhì)比之比為＝2∶1
B．q1帶負(fù)電、q2帶正電，荷質(zhì)比之比為＝1∶2
C．q1帶正電、q2帶負(fù)電，荷質(zhì)比之比為＝2∶1
D．q1帶正電、q2帶負(fù)電，荷質(zhì)比之比為＝1∶1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所球，長方體容器的三條棱的長度分別為a、b、h，容器內(nèi)裝有NaCl溶液，單位體積內(nèi)鈉離子數(shù)為n，容器的左右兩壁為導(dǎo)體板，將它們分別接在電源的正、負(fù)極上，電路中形成的電流為I，整個(gè)裝置處于垂直于前后表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，則液體的上、下兩表面間的電勢差為（  ）
A．0B．C．D．

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