如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中，x軸上方有一個(gè)圓形有界勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），x軸下方分布有斜向左上與y軸方向夾角θ=45°的勻強(qiáng)電場；在x軸上放置有一擋板，長0.16m,板的中心與O點(diǎn)重合。今有一帶正電粒子從y軸上某點(diǎn)P以初速度v0=40m/s與y軸負(fù)向成45°角射入第一象限，經(jīng)過圓形有界磁場時(shí)恰好偏轉(zhuǎn)90°，并從A點(diǎn)進(jìn)入下方電場，如圖所示。已知A點(diǎn)坐標(biāo)（0.4m，0），勻強(qiáng)磁場垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=T，粒子的荷質(zhì)比C/kg，不計(jì)粒子的重力。問：

（1）帶電粒子在圓形磁場中運(yùn)動時(shí)，軌跡半徑多大？
（2）圓形磁場區(qū)域的最小面積為多少？
（3）為使粒子出電場時(shí)不打在擋板上，電場強(qiáng)度應(yīng)滿足什么要求？
（1）0.2m（2）0.02π（3）E＞10N/C或E＜6.67N/C

試題分析：（1）設(shè)帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)，軌跡半徑為r，由得，代入解得；
（2）由幾何關(guān)系得，圓形磁場的最小半徑R應(yīng)滿足，則圓形磁場區(qū)域的最小面積；
（3）粒子進(jìn)電場后做類平拋運(yùn)動，出電場時(shí)位移為L，有，，，代入解得
若出電場時(shí)不打在檔板上，則L＜0.32m或L＞0.48m，代入解得E＞10N/C或E＜6.67N/C。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（22分）如圖所示，無限寬廣的勻強(qiáng)磁場分布在xoy平面內(nèi)，x軸上下方磁場均垂直xoy 平面向里，x軸上方的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，x軸下方的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為4B/3�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電量為-q帶負(fù)電粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y方向進(jìn)入上方磁場。在粒子運(yùn)動過程中，與x軸交于若干點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力。求：

（1）粒子在x軸上方磁場做勻速圓周運(yùn)動半徑r1
（2）設(shè)x上方的周期為T1，x下方的周為T2，求T1：T2
（3）如把x上方運(yùn)動的半周與x下方運(yùn)動的半周稱為一周期的話，則每經(jīng)過一周期，在x軸上粒子右移的距離。
（4）在與x軸的所有交點(diǎn)中，粒子兩次通過同一點(diǎn)的坐標(biāo)位置。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，一個(gè)帶負(fù)電的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙的絕緣桿上，整個(gè)裝置處于方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)使滑環(huán)獲得某一初速度v0向右運(yùn)動，則之后滑環(huán)在桿上的運(yùn)動情況可能是（    ）
A．始終做勻速運(yùn)動
B．開始做減速運(yùn)動，最后靜止在桿上
C．先做加速運(yùn)動，最后做勻速運(yùn)動
D．先做減速運(yùn)動，最后做勻速運(yùn)動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，螺線管A、B兩端加上恒定直流電壓，沿著螺線管軸線方向有一電子射入，則該電子在螺線管內(nèi)將做：

A．若A端接電源正極，電子做加速直線運(yùn)動
B．若B端接電源正極，電子做加速直線運(yùn)動
C．無論A、B兩端極性如何，電子均做勻速直線運(yùn)動
D．無論A、B兩端極性如何，電子均做往復(fù)運(yùn)動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子。圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L。一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場，對于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說法正確的是(　　)

A. 粒子帶正電
B. 射出粒子的最大速度為
C. 保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大
D. 保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為m，帶正電量q的粒子，垂直磁場方向從A射入勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，途經(jīng)P點(diǎn)。已知AP連線與入射方向成角。如圖所示，則離子從A到P經(jīng)歷的時(shí)間為：
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示為云室中某粒子穿過鉛板P前后的軌跡.室中勻強(qiáng)磁場的方向與軌跡所在平面垂直(圖中垂直于紙面向里)?由此可知此粒子?  
A．一定帶正電 B．一定帶負(fù)電
C．從下向上穿過鉛板D．?從上向下穿過鉛板

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．圖中的A容器中的正離子從狹縫S1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場區(qū)(初速度不計(jì))加速后，再通過狹縫S2從小孔G垂直于MN射入偏轉(zhuǎn)磁場，該偏轉(zhuǎn)磁場是以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，離子最終到達(dá)MN上的H點(diǎn)(圖中未畫出)，測得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計(jì)。試求：

（1）該粒子的比荷
（2）若偏轉(zhuǎn)磁場為半徑為的圓形區(qū)域，且與MN相切于G點(diǎn)，如圖乙所示，其它條件不變，仍保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場，最終仍然到達(dá)MN上的H點(diǎn)，則圓形區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與B之比為多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如右圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子，以速度從O點(diǎn)沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場區(qū)域后，從b處穿過x軸進(jìn)入場強(qiáng)為E、方向與x軸負(fù)方向成60°角斜向下的勻強(qiáng)電場中，速度方向與 x軸正方向的夾角為30°，經(jīng)過一段時(shí)間后恰好通過b點(diǎn)正下方的c點(diǎn)，粒子的重力不計(jì)．試求：
 
(1)圓形勻強(qiáng)磁場的最小面積．
(2)c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離d.

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