如圖所示：在真空中,半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在磁場(chǎng)右側(cè)有一對(duì)平行金屬板和，兩板間距離為，板長(zhǎng)為，板的中心線與磁場(chǎng)的圓心在同一直線上，有一電荷量為、質(zhì)量為的帶電的粒子,以速度從圓周上的點(diǎn)沿垂直于半徑并指向圓心的方向進(jìn)入磁場(chǎng)平面,當(dāng)從圓周上的點(diǎn)水平飛出磁場(chǎng)時(shí)，給、板加上如下圖所示電壓，最后粒子剛好以平行于板的速度，從板的邊緣飛出(不計(jì)粒子重力)，求
（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）求交變電壓的周期和電壓的值；
（3）若時(shí),該粒子從、板右側(cè)沿板的中心線仍以速率向左射入、之間，求粒子從磁場(chǎng)中射出的點(diǎn)到點(diǎn)的距離？
（1）
（2）
（3）
（1）粒子由點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)在洛侖茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，所以
由題意知粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑:
解得：
（2）據(jù)題意，粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為電場(chǎng)變化周期的整數(shù)倍，即：，于是得：
粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)側(cè)向總位移：
帶入已知量解得：
（3）由粒子在磁場(chǎng)中的受力可判斷粒子帶負(fù)電，粒子在時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)后向板偏轉(zhuǎn),由題意知粒子應(yīng)剛好平行于板從板的邊緣水平飛出，并沿著水平方向進(jìn)入磁場(chǎng)。
如圖：設(shè)粒子從點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，從點(diǎn)射出,點(diǎn)為粒子圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，可知：,所以為菱形,故有
由于粒子水平射出,故，于是，方向豎直，故點(diǎn)共線，所以射出的點(diǎn)到點(diǎn)的距為：
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：問(wèn)答題



（1）若粒子恰好垂直于EC邊射出磁場(chǎng)，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少？
（2）改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能打到ED板，求粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到第一次打到ED板的最長(zhǎng)時(shí)間是多少？
（3）改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以再延長(zhǎng)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的極限時(shí)間。（不計(jì)粒子與ED板碰撞的作用時(shí)間。設(shè)粒子與ED板碰撞前后，電量保持不變并以相同的速率反彈）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題


(1) ／B。
(2) 介子回到P點(diǎn)所用時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖1，圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)有一電荷量為q，質(zhì)量為m的正離子從a點(diǎn)沿圓形區(qū)域的直徑入射，設(shè)正離子射出磁場(chǎng)區(qū)域方向與入射方向的夾角為，求此離子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)飛行的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為e的質(zhì)子從O點(diǎn)以速度v0垂直NP板射入兩板之間區(qū)域，兩個(gè)板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知兩板之間距離為d，板長(zhǎng)也為d，O點(diǎn)是NP板的正中間，為使粒子能射出兩板間，試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

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)xoy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
2
3
a
3
，邊界POQ的曲線方程為y=
x(a-x)
a2
3
-x2
．且方程對(duì)稱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：單選題

洛倫茲力演示儀主要是由兩個(gè)勵(lì)磁線圈、玻璃泡和電子槍組成，圖是演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖．兩個(gè)勵(lì)磁線圈在玻璃泡的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向與紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=KI，其中I是勵(lì)磁線圈 的電流，k是比例系數(shù)（k=5×10-4T/A）．電子槍中燈絲發(fā)出的電子初速度為零，經(jīng)過(guò)U=140v的電場(chǎng)加速后，垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，在玻璃泡內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的圓形徑跡．調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈中的電流，當(dāng)I=2A時(shí)，用卡尺測(cè)得電子圓形徑跡的直徑為D=0.08m，忽略電子的重力和電子間的相互作用力，可以判斷出（　�。�
A．勵(lì)磁線圈中的電流方向是順時(shí)針，電子的比荷為
e
me
=1.75×1011C/kg
B．勵(lì)磁線圈中的電流方向是逆時(shí)針，電子的比荷為
e
me
=1.75×1011C/kg
C．勵(lì)磁線圈中的電流方向是順時(shí)針，電子的比荷為
e
me
=4.38×1010C/kg
D．勵(lì)磁線圈中的電流方向是逆時(shí)針，電子的比荷為
e
me
=4.38×1010 C/kg

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

1998年6月2日，我國(guó)科學(xué)家研究的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)搭載升空，用于探測(cè)宇宙中是否有反物質(zhì)和暗物質(zhì)，所謂反物質(zhì)的原子（反原子）是由帶負(fù)電的反原子核和核外的正電子組成，反原子核由反質(zhì)子和反中子組成．與
11
H、
10
n、
1-1
e等物質(zhì)粒子相對(duì)應(yīng)的
1-1
H、
10
n、
01
e等稱為反粒子．由于反粒子具有相應(yīng)粒子完全相同的質(zhì)量及相反的電荷，故可用下述方法探測(cè)．如圖所示，設(shè)圖中各粒子或反粒子沿垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B即射線OO'的方向進(jìn)入截面為MNPQ的磁譜儀時(shí)速度相同，且氫原子核（
11
H）在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移x0恰為其軌跡半徑的一半，試預(yù)言反氫核（
1-1
H）和反氦核（
4-2
He）的軌跡及其在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移x1和x2．如果預(yù)言正確，那么當(dāng)人們觀測(cè)到上述這樣的軌跡，就證明已經(jīng)探測(cè)到了反氫和反氦的核．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，某放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的速度一定的α粒子，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q。為測(cè)定其從放射源飛出的速度大小，現(xiàn)讓α粒子先經(jīng)過(guò)一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、區(qū)域?yàn)榘雸A形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)該磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，它恰好能夠沿x軸進(jìn)入右側(cè)的平行板電容器，并打到置于板N的熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)。當(dāng)觸頭P從右端向左移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器的中央位置時(shí)，通過(guò)顯微鏡頭Q看到屏上的亮點(diǎn)恰好能消失。已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r0，滑動(dòng)變阻器的總電阻R0=2 r0，求：
（1）α粒子從放射源飛出速度的大小；
（2）滿足題意的α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t；
（3）該半圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R。

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