（18分）如圖，靜止于A處的離子，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場(chǎng)，已知圓弧虛線的半徑為R，其所在處場(chǎng)強(qiáng)為E、方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為q；、，離子重力不計(jì)。

（1）求加速電場(chǎng)的電壓U；
（2）若離子恰好能打在Q點(diǎn)上，求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E0的值；
（3）若撤去矩形區(qū)域QNCD內(nèi)的勻強(qiáng)電場(chǎng)，換為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要求離子能最終打在QN上，求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。
（1）（2）（3）

試題分析：（1）離子在加速電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理：
離子輻射向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓定律： 解得：
（2）離子做類平拋運(yùn)動(dòng)：2d=vt，2d=
由牛頓第二定律得  qE0 = ma   則E0=
（3）離子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有 
則
離子能打在QF上，則既沒有從DQ邊出去也沒有從PF邊出去，則離子運(yùn)動(dòng)徑跡的邊界如圖中Ⅰ和Ⅱ。
由幾何關(guān)系可知，離子能打到QF上，必須滿足，則有
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在圖中，單擺的擺線是絕緣的，長(zhǎng)為l，擺球帶正電，單擺懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)它擺過豎直線OC時(shí)，便進(jìn)入或離開一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于單擺的擺動(dòng)平面，在擺角小于5°時(shí)，擺球沿著弧AB來回?cái)[動(dòng).下列說法中正確的是（   ）
A．A點(diǎn)和B點(diǎn)處在同一個(gè)水平面上
B．在A點(diǎn)和B點(diǎn)，擺線的拉力大小是相同的
C．單擺的擺動(dòng)周期T=2π
D．?dāng)[球向左或向右經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)，擺球的拉力大小相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖是荷質(zhì)比相同的a、b兩粒子從O點(diǎn)垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)進(jìn)入正方形區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，則（　�。�
A．a(chǎn)的質(zhì)量比b的質(zhì)量大
B．a(chǎn)帶正電荷、b帶負(fù)電荷
C．a(chǎn)在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速率比b的大
D．a(chǎn)在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比b的長(zhǎng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于安培力和洛侖茲力，下列說法正確的是（　�。�
A．安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)
B．安培力和洛侖茲力是性質(zhì)不同的兩種力
C．洛侖茲力是安培力的宏觀表現(xiàn)
D．安培力和洛侖茲力，兩者是同一個(gè)力的兩個(gè)名稱

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，abcd為一正方形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)邊界邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，三個(gè)粒子以相同的速度從a點(diǎn)沿對(duì)角線方向射入，粒子1從b點(diǎn)射出，粒子2從c點(diǎn)射出，粒子3從cd邊垂直射出，不考慮粒子的重力和粒子間的相互作用．根據(jù)以上信息，可以確定
A．粒子1帶正電，粒子2不帶電，粒子3帶負(fù)電
B．粒子1和粒子3的比荷之比為2∶1
C．粒子1和粒子2在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為4∶1
D．粒子3的射出位置與d點(diǎn)相距

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于圓平面（未畫出）．一群比荷為的負(fù)離子以相同速率v0（較大），由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，又飛出磁場(chǎng)，最終打在磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)的熒光屏（足夠大）上，則下列說法正確的是（不計(jì)重力）（　�。�
A．離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相等
B．離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑一定相等
C．由Q點(diǎn)飛出的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)
D．沿PQ方向射入的離子飛出時(shí)偏轉(zhuǎn)角最大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(22分)如圖所示，在兩塊水平金屬極板間加有電壓U構(gòu)成偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，一束比荷為帶正電的粒子流（重力不計(jì)），以速度vo =104m/s沿水平方向從金屬極板正中間射入兩板。粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入一具有理想邊界的半圓形變化磁場(chǎng)區(qū)域，O為圓心，區(qū)域直徑AB長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m，AB與水平方向成45°角。區(qū)域內(nèi)有按如圖所示規(guī)律作周期性變化的磁場(chǎng)，已知B0="0." 5T，磁場(chǎng)方向以垂直于紙面向外為正。粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，恰好從下極板邊緣O點(diǎn)與水平方向成45°斜向下射入磁場(chǎng)。求：
（1）兩金屬極板間的電壓U是多大？
（2）若T0 =0.5s，求t=0s時(shí)刻射人磁場(chǎng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t和離開磁場(chǎng)的位置。
（3）要使所有帶電粒子通過O點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再?gòu)腁B兩點(diǎn)間越過，求出磁場(chǎng)的變化周期T0應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的第一象限中有一半徑為r＝0.1 m的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T，方向垂直紙面向里，該區(qū)域同時(shí)與x軸、y軸相切，切點(diǎn)分別為A、C.現(xiàn)有大量質(zhì)量為1×10－18 kg（重力不計(jì)），電量大小為2×10－10 C，速率均為2×107m/s的帶負(fù)電的粒子從A處垂直磁場(chǎng)進(jìn)入第一象限，速度方向與y軸夾角為θ，且0<θ<180°，則下列說法錯(cuò)誤的是(   )

A．粒子的軌跡圓和磁場(chǎng)圓的半徑相等
B．這些粒子軌跡圓的圓心構(gòu)成的圓和磁場(chǎng)圓的半徑相等
C．部分粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可以穿越坐標(biāo)系進(jìn)入第2象限
D．粒子的軌跡可以覆蓋整個(gè)磁場(chǎng)圓

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q，不計(jì)重力的帶電粒子，從x軸上的P(a,0)點(diǎn)，以速度v沿與x軸正方向成60°角射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并恰好垂直于y軸射出第一象限。

（1）判斷粒子的電性；
（2）求：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和粒子通過第一象限的時(shí)間。

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