一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子，以大小為v的速度從坐標(biāo)（0，L）的a點(diǎn)，平行于x軸射入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，并從x軸上b點(diǎn)射出磁場，射出速度方向與x軸正方向夾角為60°，如圖．求：
（1）帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；
（2）帶電粒子的比荷
m
q
及粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間；
（3）其他條件不變，要使該粒子恰從O點(diǎn)射出磁場，求粒子入射速度大�。�
（1）畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，由幾何知識：Rsin30°+L=R
所以：R=2L
（2）由洛倫茲力提供向心力，得：qBv=
mv2
R

所以：
q
m
=
v
RB
=
v
2BL

粒子運(yùn)動(dòng)的周期：T=
2πR
v
=
4πL
v

時(shí)間：t=
60°
360°
T=
2πL
3v

（3）要使粒子能從O點(diǎn)射出磁場，則R'=
L
2

所以：v′=
1
4
v
答：（1）帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為2L；
（2）帶電粒子的比荷
q
m
=
v
2BL
，粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間t=
2πL
3v
；
（3）其他條件不變，要使該粒子恰從O點(diǎn)射出磁場，粒子入射速度大小為
1
4
v．
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：問答題

如圖所示，在xoy平面內(nèi)第二象限的某區(qū)域存在一個(gè)矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁場方向垂直xoy平面向里，邊界分別平行于x軸和y軸．一電荷量為e、質(zhì)量為m的電子，從坐標(biāo)原點(diǎn)為O以速度v0射入第二象限，速度方向與y軸正方向成45°角，經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后，通過P（0，a）點(diǎn)，速度方向垂直于y軸，不計(jì)電子的重力．
（1）若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，求電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；
（2）為使電子完成上述運(yùn)動(dòng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，半徑為r=0.10m的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域邊界跟x軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖示規(guī)律變化，方向垂直直紙面向里，在t=0時(shí)刻由O處沿y軸正方向射入速度為v=1.0×103m/s的帶負(fù)電粒子，已知粒子質(zhì)量m=9.0×10-12kg，電量q=9.0×10-6C，不計(jì)粒子重力，求粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和離開磁場時(shí)的位置坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，為云室中某粒子穿過鉛板P前后的軌跡，室中勻強(qiáng)磁場的方向與軌跡所在的平面垂直﹙圖中垂直于紙面向里﹚由此可知粒子（　�。�
A．一定帶負(fù)電
B．一定是從下而上穿過鉛板
C．可能是從上而下穿過鉛板
D．可能帶正電，也可能帶負(fù)電

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

從陰極射線管發(fā)射出一束電子，在磁場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)．下列各圖對磁場與電子偏轉(zhuǎn)情況所作的描述正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，矩形區(qū)域的左邊界ad長為L，現(xiàn)從ad中點(diǎn)O垂直于磁場射入一速度方向與ad邊夾角為30°、大小為v0的帶正電粒子，如圖所示．已知粒子電荷量為q，質(zhì)量為m（重力不計(jì)）：
（1）若要求粒子能從ab邊射出磁場，v0應(yīng)滿足什么條件？
（2）若要求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，粒子應(yīng)從哪一條邊界處射出？最長時(shí)間是多少？出射點(diǎn)位于該邊界上何處？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，再第二象限和第四象限的正方形區(qū)域內(nèi)分別存在著面積相同的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，方向相反，且都垂直與xoy平面；在第一象限內(nèi)存在著平行與xoy平，沿x軸方向的勻強(qiáng)磁場（圖中沒有畫出）；一電子由P（-d，d）點(diǎn)，沿x軸正方向射入磁場區(qū)域Ⅰ．（電子質(zhì)量為m，電荷量為e，sin53°=0.8）
（1）若電子離開磁場區(qū)域Ⅰ后直接進(jìn)入第三象限，求入射速度的范圍；
（2）若電子從（0，
d
2
）位置射出磁場Ⅰ，接著通過第一象限后直接垂直與x軸方向進(jìn)入磁場Ⅱ，求場強(qiáng)度E的大小及方向；
（3）求第（2）問中電子離開磁場Ⅱ時(shí)的位置坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，A、B、C三板平行，B板延長線與圓切于P點(diǎn)，C板與圓切于Q點(diǎn)．離子源產(chǎn)生的初速為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的正離子被電壓為U0的加速電場加速后沿兩板間中點(diǎn)垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)后恰從B板邊緣離開電場，經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場，偏轉(zhuǎn)后垂直C板打在Q點(diǎn)．（忽略粒子所受重力）
（
q
m
=2×104c/kg，U0=100V，偏轉(zhuǎn)電場極板長l=6cm、板間距d=2
3
cm，r=4cm）
求：（1）偏轉(zhuǎn)電壓U；
（2）粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度的大小及速度與B板的夾角；
（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置．其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說法中正確的是（　　）
A．減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
B．增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓
C．增大D形金屬盒的半徑
D．減小狹縫間的距離

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