（19分）如圖所示，直線MN下方無磁場，上方空間存在勻強磁場，其邊界線是半徑為R的半圓，半圓外磁場方向相垂直于紙面向里，半圓內(nèi)磁場方向相垂直于紙面向外，磁感應強度大小均為B�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電微粒從P點沿半徑方向向左側(cè)射出，不計微粒的重力。P、O、Q三點均在直線MN上。求：

（1）若帶電微粒在磁場中運動的半徑，求帶電微粒從P到Q的時間
（2）若帶電微粒在磁場中運動的半徑，求帶電微粒從P到Q的時間

（1）（2）

解析試題分析：（1）由幾何關(guān)系可知，當r=R時，粒子的運動軌跡把半圓形邊界二等分，則有：

洛倫茲力提供向心力得：；

（2）同理，當時，粒子的運動軌跡把半圓形邊界三等分，則有
考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，陰極射線管接通電源后，電子束由陰極沿x軸正方向射出，在熒光板上會看到一條亮線．要使熒光板上的亮線向z軸負方向偏轉(zhuǎn)，可采用的方法是

A．加一沿y軸負方向的磁場B．加一沿z軸正方向的磁場
C．加一沿y軸正方向的電場D．加一沿z軸負方向的電場

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如右圖所示，垂直于紙面向里的勻強磁場分布在正方形abcd區(qū)域內(nèi)，O點是cd邊的中點，一個帶正電的粒子僅在磁場力的作用下，從O點沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過時間t0剛好從c點射出磁場．現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點沿紙面以與Od成30°角的方向，以大小不同的速率射入正方形內(nèi)，那么下列說法中正確的是(　　)

A．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是，則它一定從ab邊射出磁場
B．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是，則它一定從ad邊射出磁場
C．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是，則它一定從bc邊射出磁場
D．若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是，則它一定從ab邊射出磁場

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

勻強磁場中有一段長為0.2m的直導線，它與磁場方向垂直，當通過3A的電流時，受到6.0×10-2N的磁場力，則磁場的磁感應強度是______  T；當通過1.5A的電流時，磁場的磁感應強度是_____  T。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在某空間建立一坐標xoy，其間充滿著x正方向的勻強電場，場強E =2.0V/m和垂直xoy平面向外的勻強磁場，磁感強度B=2.5T。今有一帶負電微粒質(zhì)量 kg，電量q=-5×10-7  C。在該空間恰能做勻速直線運動。求：

（1）試分析該題中重力可否忽略不計（需通過計算說明）。
（2）該微粒運動的速度。
（3）若該微粒飛經(jīng)y軸的某點M時，突然將磁場撤去而只保留電場，則微粒將再次經(jīng)過y軸的N點，則微粒從M到N運動的時間為多長，M、N兩點間的距離為多大？（圖中M、N在坐標上未標出）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）某裝置用磁場控制帶電粒子的運動，工作原理如圖所示。裝置的長為 L，上下兩個相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁感應強度大小均為B、方向與紙面垂直且相反，兩磁場的間距為d。裝置右端有一收集板，M、N、P為板上的三點，M位于軸線OO′上，N、P分別位于下方磁場的上、下邊界上。在紙面內(nèi)，質(zhì)量為m、電荷量為－q的粒子以某一速度從裝置左端的中點射入，方向與軸線成30°角，經(jīng)過上方的磁場區(qū)域一次，恰好到達P點。改變粒子入射速度的大小，可以控制粒子到達收集板上的位置。不計粒子的重力。

（1）求磁場區(qū)域的寬度h；
（2）欲使粒子到達收集板的位置從P點移到N點，求粒子入射速度的最小變化量Δv；
（3）欲使粒子到達M點，求粒子入射速度大小的可能值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(22分) 如圖所示，在平面直角坐標系O點處有一粒子源，該粒子源可向x ³ 0的范圍內(nèi)發(fā)射比荷C/kg的帶正電粒子，粒子速度范圍為(c為真空中的光速)，在0£x< 1m的I區(qū)域存在垂直于坐標平面向外、磁感強度B1=1T的勻強磁場，在1m£x£3 m的II區(qū)域存在垂直坐標平面向里、磁感強度B2 = 0.5T的勻強磁場，不計粒子重力。

(1) 速度多大的粒子不可能進入II區(qū)域? 并指出這些粒子在y軸上射出的范圍。
(2) 對能從(1m，0)點進入II區(qū)域的粒子，它在O點發(fā)射速度的方向(用與x軸正向夾角q表示)與其大小滿足的什么關(guān)系? 在O點發(fā)射的什么方向范圍內(nèi)的粒子才有可能經(jīng)過(1m，0)點？
(3) 對在O點與+y方向成45°角入射的粒子，在答題卡的圖上用圓規(guī)和直尺作出它們在x=3m邊界上射出的范圍，并在各射出點標出速度矢量(要求你畫的圖能表明各速度的矢量長短關(guān)系及方向關(guān)系)。
(圖中要留下清晰的作圖痕跡，使閱卷者能看得清你的作圖過程，不要求寫出作圖依據(jù)和作圖過程) 

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖a所示，兩豎直線所夾區(qū)域內(nèi)存在周期性變化的勻強電場與勻強磁場，變化情況如圖b、c所示，電場強度方向以y軸負方向為正，磁感應強度方向以垂直紙面向外為正。t=0時刻，一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子從坐標原點O開始以速度v0沿x軸正方向運動，粒子重力忽略不計，圖b、c中，，B0已知．要使帶電粒子在0～4nt0（n∈N）時間內(nèi)一直在場區(qū)運動，求：

（1） 在給定的坐標上畫出帶電粒子在0~4t0時間內(nèi)的軌跡示意圖，并在圖中標明粒子的運動性質(zhì)；
（2） 在t0時刻粒子速度方向與x軸的夾角；
（3） 右邊界到O的最小距離；
（4） 場區(qū)的最小寬度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在xOy平面直角坐標系的第一象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負方向的勻強電場E1，第二象限存在水平向右的勻強電場E2，其它區(qū)域存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場．有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點沿著x軸正方向以初速度v0射入電場，運動一段時間后經(jīng)過Q點垂直于射線OA進入磁場，經(jīng)磁場垂直x軸進入偏轉(zhuǎn)電場E2，過y軸正半軸上的P點再次進入勻強電場E1，已知OP＝h，不計粒子重力，求：

(1)粒子經(jīng)過Q點時的速度大��；
(2)勻強電場電場強度E1的大小；
(3)粒子從Q點運動到P點所用的時間．

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