如圖所示，在半徑為R的半圓形區(qū)域，有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m，帶電荷量為q的微粒以某一初速度沿垂直于半圓直徑AD方向從P點(diǎn)射入磁場，已知AP=d。不計(jì)空氣阻力和微粒的重力。
（1）若微粒恰好從A點(diǎn)射出磁場，求微粒的入射速度v1；
（2）若微粒從紙面內(nèi)的Q點(diǎn)射出磁場，且已知射出方向與半圓在Q點(diǎn)的切線成夾角（如圖），求微粒的入射速度v2。
（1）                  （2分）
2）              （2分）
解：（1）當(dāng)微粒從A點(diǎn)射出磁場時，如圖所示知，
其軌道半徑……①              （2分）
由牛頓第三定律得：……②  （2分）
由①②得：                  （2分）
（2）當(dāng)微粒從Q點(diǎn)射出磁場時，其軌跡如圖所示
由幾何關(guān)系知……③   （1分）
設(shè)此時軌道半徑為R2，則
即……④       （1分）
由余弦定理得：……⑤  （2分）
由④⑤得：……⑥          （2分）
由牛頓第二定律得：……⑦             （2分）
由⑥⑦得：              （2分）
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

如圖所示，質(zhì)量為m=8.0×10-25kg，電荷量為q=1.6×10-15C的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處沿xOy平面射入第一象限內(nèi)，且與x方向夾角大于等于300的范圍內(nèi)，粒子射入時的速度方向不同，但大小均為v0=2.0×107m/s.現(xiàn)在某一區(qū)域內(nèi)加一方向向里且垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.1T，若這些粒子穿過磁場后都能射到與y軸平行的熒光屏MN上，并且當(dāng)把熒光屏MN向左移動時，屏上光斑長度和位置保持不變。求：

(1) 粒子從y軸穿過的范圍；
(2) 熒光屏上光斑的長度；
(3) 從最高點(diǎn)和最低點(diǎn)打到熒光屏MN上的粒子運(yùn)動的時間差。
(4)畫出所加磁場的最小范圍（用斜線表示）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在第一象限有一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，方向沿y軸負(fù)向；在x軸下方第四象限有一均強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以平行于x軸的速度從y軸上的P點(diǎn)處射入電場，在x軸上的Q點(diǎn)處進(jìn)入磁場，粒子第二次經(jīng)過x軸的M點(diǎn)，已知OP=，，不計(jì)重力．求：

小題1:M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O間的距離；
小題2:粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)所用的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖21所示，第四象限內(nèi)有互相正交的勻強(qiáng)電場E與勻強(qiáng)磁場B1，E的大小為1.5×103V／m，Bl大小為0.5T；第一象限的某個矩形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場B2，磁場的下邊界與x軸重合。一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=2×l0-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點(diǎn)沿直線運(yùn)動，經(jīng)P點(diǎn)即進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的磁場B2區(qū)域。一段時間后，小球經(jīng)過y軸上的N點(diǎn)并與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，-10），N點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，30），不計(jì)粒子重力，g取10m/s2。則求：

（1）微粒運(yùn)動速度v的大�。�
（2）勻強(qiáng)磁場B2的大�。�
（3）B2磁場區(qū)域的最小面積。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，NM的上側(cè)有勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）從P處以垂直于MN的初速度射入磁場區(qū)域，最后通過點(diǎn)。已知此粒子的比荷，求：
（1）P間的距離L？
（2）粒子從P運(yùn)動到需要多長的時間？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如題24圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，板上有正對的小孔，N板右側(cè)有兩個寬度分別為d和2d的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和B，方向分別垂直于紙面向里和向外．板左側(cè)電子經(jīng)小孔O1進(jìn)入兩板間，O2在磁場邊界上，O1O2連線過板上正對的小孔且與磁場邊界垂直，電子的質(zhì)量為m，電荷量大小為e，電子重力和進(jìn)入兩板間初速度可以忽略．求：

（1）當(dāng)兩板間電勢差為U0時，求從N板小孔射出的電子的速度v0；
（2）兩金屬板間電勢差U在什么范圍內(nèi)，電子不能進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)域；
（3）如果電子從右邊界的P點(diǎn)穿出，P與O2間距離為2d，求兩金屬板間電勢差U大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

兩平面熒光屏互相垂直放置，在兩屏內(nèi)分別取垂直于兩屏交線的直線為x軸和y軸，交點(diǎn)O為原點(diǎn)，如圖所示，在y>0，0<x<a的區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在y>0，x>a的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，兩區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。在O點(diǎn)有一處小孔，一束質(zhì)量為m、帶電量為q（q>0）的粒子沿x軸經(jīng)小孔射入磁場，最后打在豎直和水平熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮，入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。已知速度最大的粒子在0<x<a的區(qū)域中運(yùn)動的時間與在x>a的區(qū)域中運(yùn)動的時間之比為2：5，在磁場中運(yùn)動的總時間為，其中T為該粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中作圓周運(yùn)動的周期。試求兩個熒光屏上亮線的范圍（不計(jì)重力的影響）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


(1)圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積.
(2)粒子在磁場中運(yùn)動的時間.
(3)b到O的距離.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，直線MN下方無磁場，上方空間存在兩個勻強(qiáng)磁場I和II，其分界線是半徑為R的半圓弧，I和II的磁場方向相反且垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿PM方向向左側(cè)射出，不計(jì)微粒的重力。
（1）若微粒在磁場I中，做完整的圓周運(yùn)動，其周期多大？
（2）若微粒從P點(diǎn)沿PM方向向左射出后直接從分界線的A點(diǎn)沿AO方向進(jìn)入磁場II并打到Q點(diǎn)，求微粒的運(yùn)動速度大��；
（3）若微粒從P點(diǎn)沿PM方向向左側(cè)射出，最終能到達(dá)Q點(diǎn)，求其速度滿足的條件。

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