（14分）如圖甲所示，在一水平放置的隔板MN的上方，存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向如圖所示。O為隔板上的一個(gè)小孔，通過(guò)O點(diǎn)可以從不同方向向磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)射電量為+q，質(zhì)量為m，速率為的粒子，且所有入射的粒子都在垂直于磁場(chǎng)的同一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。不計(jì)重力及粒子間的相互作用。

（1）如圖乙所示，與隔板成450角的粒子，經(jīng)過(guò)多少時(shí)間后再次打到隔板上？此粒子打到隔板的位置與小孔的距離為多少？
（2）所有從O點(diǎn)射入的帶電粒子在磁場(chǎng)中可能經(jīng)過(guò)區(qū)域的面積為多少？
（1）（2）

試題分析：
（1）與隔板成450角的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的軌跡如圖所示，

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為R，則有:            
 ①    
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期:    ②
由于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為2700，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:
 ③
由①②③得              
到達(dá)隔板的位置與小孔0的距離為: ⑤
（2）所有通過(guò)O點(diǎn)射入的帶電粒子可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域如圖所示，

由圖知面積為：   ⑥ 
代入得：   ⑦  
點(diǎn)評(píng)：本題考查帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力和圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間，根據(jù)半徑與R的關(guān)系求出半徑，分析所有粒子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡，畫出軌跡圖，根據(jù)幾何關(guān)系進(jìn)行求解。
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：單選題

用一金屬窄片折成一矩形框架水平放置，框架右邊上有一極小開(kāi)口．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里，如圖所示，框架以速度v1向右勻速運(yùn)動(dòng)，一帶電油滴質(zhì)量為m，電荷量為q，以速度v2從右邊開(kāi)口處水平向左射入，若油滴恰能在框架內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則(　　)
A．油滴帶正電，且逆時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B．油滴帶負(fù)電，且逆時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C．圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一定等于
D．油滴做圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在真空中的一直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，加一方向垂直于紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的粒子從原點(diǎn)O沿y軸正方向以初速度v0射入，通過(guò)定點(diǎn)P．現(xiàn)將磁場(chǎng)去掉，在坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)的某點(diǎn)固定一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷Q，同一粒子以同樣速度v0從原點(diǎn)O沿y軸正方向射入，恰好沿圓弧通過(guò)定點(diǎn)P．已知靜電力常數(shù)為k，不計(jì)粒子重力．下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為（，0）
B．點(diǎn)電荷Q的電荷量為
C．點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，O電勢(shì)高于P電勢(shì)
D．兩種情況下，粒子從O點(diǎn)到P點(diǎn)的時(shí)間不相等

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在加有勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域中，一垂直于磁場(chǎng)方向射入的帶電粒子軌跡如圖所示，由于帶電粒子與沿途的氣體分子發(fā)生碰撞，帶電粒子的能量逐漸減小，從圖中可以看出
A．帶電粒子帶正電，是從B點(diǎn)射入的
B．帶電粒子帶負(fù)電，是從B點(diǎn)射入的
C．帶電粒子帶負(fù)電，是從A點(diǎn)射入的
D．帶電粒子帶正電，是從A點(diǎn)射入的

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在圖中第1象限范圍內(nèi)有垂直xy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,質(zhì)量為m、電量為q的正離子從O點(diǎn)沿xy平面射入磁場(chǎng)中，速度為v0，方向與x軸夾角θ=60°，不計(jì)粒子重力。求：

　(1)該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?
　(2)粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏離原方向的角度是多大?
　(3)粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)與原點(diǎn)O之間的距離多大?

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

陰極射線管中的電子束在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這表明電子在磁場(chǎng)中受到     （填“安培力”或“洛倫茲力”）的作用。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，空間有方向垂直xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一粒子源，可以在xoy平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)出不同速率的粒子，已知粒子電荷量為q，質(zhì)量為m。A為x軸上一點(diǎn)，其坐標(biāo)為（1，0）。（粒子重力不計(jì)）

求（1）經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的粒子的最小速率；
（2）若從O點(diǎn)發(fā)出的速率的兩個(gè)粒子都能經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，求這兩個(gè)粒子從O點(diǎn)發(fā)出時(shí)速度方向間的夾角。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

、、三束粒子沿紙面向上射人垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)軌跡如圖所示，關(guān)于粒子帶電性質(zhì)，下列判斷正確的是
A．帶負(fù)電荷B．帶正電荷
C．帶正電荷D．帶正電荷

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在兩個(gè)不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度關(guān)系為B1=2B2，當(dāng)不計(jì)重力的帶電粒子從B1垂直磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到B2，則粒子的（        ）

B1        B2
A．速率將加倍B．軌道半徑將加倍
C．周期將加倍D．做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度將加倍

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