(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水平射向磁感應強度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．求：

（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑；
（2）粒子在磁場中運動的時間；
（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動，洛倫茲力提供向心力
                (2分)
解得    R=0.3ｍ             （1分）
（2）帶電粒子進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，所以勻速圓周運動的圓心角也為60°，運動的時間為T/6，
又，粒子在磁場中運動的時間為               （2分）
解得              （1分）
（3）根據(jù)粒子做勻速圓周運動圓心角為60°，可求得對應圓弧的弦長為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）
練習冊系列答案
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“人造小太陽”托卡馬克裝置使用強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，則需要更強的磁場，以使帶電粒子在磁場中的運動半徑不變，由此可判斷所需的磁感應強度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，若這些粒子都到達地面，將會對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動方向，使得很多高能帶電粒子不能到達地面。下面說法中正確的是(    )
A．地磁場對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，赤道附近最弱
B．地磁場對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
C．地磁場會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．地磁場只對帶電的宇宙射線有阻擋作用，對不帶電的射線(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：計算題

（12分）如圖所示，在平面直角坐標系xOy平面內(nèi)存在著方向相反的兩個勻強磁場區(qū)域，其中圓心在坐標原點、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，從坐標為(－R，0)的A點沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，并從橫坐標為0.5R處的P點進入?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時的速度方向恰好相反，不計粒子重力，求：

（1）粒子進入圓形區(qū)域Ⅰ時的運動速度v的大�。�       
（2）區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應強度B1、B2的大小；
（3）粒子從A點開始到第二次經(jīng)過直線MN的過程中運動的總時間t.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

設勻強磁場方向沿z軸正向，帶負電的運動粒子在磁場中受洛侖茲力f作用的方向沿y軸正向，如圖，則該帶負電的粒子速度方向為
A．可能沿x軸負方向
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磁場，一個帶電粒子以速度v從A點沿直徑AOB方向射入磁場，經(jīng)過Δt時間從C點射出磁場，OC與OB成600角�，F(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)関/3，仍從A點射入磁場，不計重力，則粒子在磁場中的運動時間變?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，并以同一位置進入勻強磁場，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帶負電、q2帶正電，荷質(zhì)比之比為＝2∶1
B．q1帶負電、q2帶正電，荷質(zhì)比之比為＝1∶2
C．q1帶正電、q2帶負電，荷質(zhì)比之比為＝2∶1
D．q1帶正電、q2帶負電，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體板，將它們分別接在電源的正、負極上，電路中形成的電流為I，整個裝置處于垂直于前后表面的磁感應強度為B的勻強磁場中，則液體的上、下兩表面間的電勢差為（  ）
A．0B．C．D．

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