如圖所示，在兩平行邊界、的狹長區(qū)域內(nèi)，分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度為而方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域?qū)挾葹?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824151053302603.png" style="vertical-align:middle;" />。一帶正電的粒子，質(zhì)量為，帶電量為，以速率從左邊界的Ｏ處斜向上射入磁場，粒子剛好從另一邊界垂直射出，求：

（1）請畫出帶電粒子在磁場中運(yùn)動的運(yùn)動軌跡
（2）帶電粒子在磁場中的軌道半徑r為多大？
（3）帶電粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間t是多少？（此小題結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（1）圖見解析 （2）  (3)

試題分析：（1）粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡如圖所示

（2）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律，有：


代入數(shù)據(jù)解得：
（3）由幾何關(guān)系得：
,代入數(shù)據(jù)解得：
即   
故帶電粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間為：


代入數(shù)據(jù)解得：t
點(diǎn)評：中等難度。在研究帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動規(guī)律時(shí),著重把握“一找圓心，二找半徑，三找周期或時(shí)間”的規(guī)。
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：填空題

如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖，電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的加速電場后進(jìn)入粒子速度選擇器，選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E、方向水平向右．已知帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器，從G點(diǎn)垂直MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場，該偏轉(zhuǎn)磁場是一個(gè)以直線MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場．帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后，最終到達(dá)照相底片的H點(diǎn)．可測量出G、H間的距離為l．帶電粒子的重力可忽略不計(jì)．粒子速度選擇器中勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B1的大小為          ；偏轉(zhuǎn)磁場的磁感強(qiáng)度B2的大小為            。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O 處有一放射源，向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶電粒子。在放射源右側(cè)有一很薄的擋板，垂直于x 軸放置，擋板與xoy 平面交線的兩端M、N 正好與原點(diǎn)O 構(gòu)成等邊三角形，O′ 為擋板與x 軸的交點(diǎn)。在整個(gè)空間中，有垂直于xoy 平面向外的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），帶電粒子在磁場中沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電荷量大小為q，速度大小為υ，MN 的長度為L。（不計(jì)帶電粒子的重力及粒子間的相互作用）

（1）確定帶電粒子的電性；
（2）要使帶電粒子不打在擋板上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值；
（3）要使MN 的右側(cè)都有粒子打到，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值。（計(jì)算過程中，要求畫出各臨界狀態(tài)的軌跡圖）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在一勻強(qiáng)磁場中有三個(gè)帶電粒子，其中1和2為質(zhì)子（），3為α粒子（）的徑跡．它們在同一平面內(nèi)沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動，三者軌道半徑r1>r2>r3并相切于P點(diǎn)，設(shè)T、v、a、t分別表示它們做圓周運(yùn)動的周期、線速度、向心加速度以及各自從經(jīng)過P點(diǎn)算起到第一次通過圖中虛線MN所經(jīng)歷的時(shí)間，則     (　 　)
A．T1＝T2<T3
B．v1＝v2>v3
C．a1>a2>a3
D．t1<t2<t3

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為m，電量為q的兩個(gè)質(zhì)子分別以大小相等，方向與豎直都成角（且）的初速度從平板MN上的小孔O射入垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，MN以上的磁場空間足夠大，整個(gè)裝置放在真空中，且不計(jì)粒子重力，求：
⑴ 這兩個(gè)質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔O的距離分別是多少？
⑵ 這兩個(gè)質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間之比。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B、但方向相反的勻強(qiáng)磁場，OP是它們的分界面。有一束電量均為q、但質(zhì)量不全相同的帶電粒子，經(jīng)過相同的電場加速后，從O處沿與OP和磁場都垂直的方向進(jìn)入磁場，在這束粒子中有一些粒子的軌跡如圖所示。已知OP=L，加速電場的電勢差為U，重力不計(jì)，問。

（1）按圖示的軌跡到達(dá)P點(diǎn)的每個(gè)粒子的質(zhì)量m為多大？
（2）在這束粒子中，質(zhì)量為m的多少倍的粒子也可能到達(dá)P點(diǎn)？(設(shè)質(zhì)量為m1)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

從同一點(diǎn)發(fā)出四束帶電粒子，它們的軌跡如圖所示，對它們的電性判斷正確的是（　�。�
A．粒子束1帶正電B．粒子束2帶負(fù)電
C．粒子束3帶正電D．粒子束4帶負(fù)電

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖，在T的勻強(qiáng)磁場中，CD是垂直于磁場方向上的同一平面上的兩點(diǎn)，相距d=0.05m，磁場中運(yùn)動的電子經(jīng)過C時(shí)，速度方向與CD成角，而后又通過D點(diǎn)，

求：
（1）在圖中標(biāo)出電子在C點(diǎn)受磁場力的方向。
（2）電子在磁場中運(yùn)動的速度大小。
（3）電子從C點(diǎn)到D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間。
（電子的質(zhì)量 電量）（3）t=6.5×10-9s

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

電子自靜止開始經(jīng)M、N板間(兩板間的電壓為U)的電場加速后從A點(diǎn)垂直于磁場邊界射入寬度為d有平行邊界的勻強(qiáng)磁場中,電子離開磁場時(shí)的位置P偏離入射方向的距離為L,如圖所示.求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度.(已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e)、

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同步練習(xí)冊答案