（10分）磁譜儀是測量粒子能量（即動能）的重要儀器。磁譜儀的工作原理如圖所示，放射源Ｓ發(fā)出質(zhì)量為m、電量為q的粒子沿垂直磁場方向進入磁感應強度為Ｂ的勻強磁場，被限束光欄Ｑ限制在的小角度內(nèi)，入射的粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到與束光欄平行的感光片Ｐ上，形成寬度為Δx的光帶。試求入射粒子的能量。（重力影響不計）

解析試題分析：設在磁場中做圓周運動的軌道半徑為R，
由牛頓第二定律得：     (2分)
粒子的動能：       （1分）
沿角入射時落點距離S最近：     （2分）
沿垂直于光欄Q入射時落點距離S最遠：       （2分）
由題意：      （1分）
解得：
考點：帶電粒子在磁場中的運動

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(9分) 如圖所示，在傾角為30°的斜面OA的左側(cè)有一豎直檔板，其上有一小孔P，OP=0.5m．現(xiàn)有一質(zhì)量m=4×10－20kg、電荷量q=+2×10－14C的粒子，從小孔以速度v0=3×104m/s水平射向磁感應強度B=0.2T、方向垂直紙面向外的圓形磁場區(qū)域，且在飛出磁場區(qū)域后能垂直打在OA面上，粒子重力不計．求：

（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑；
（2）粒子在磁場中運動的時間；
（3）圓形磁場區(qū)域的最小半徑．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）  如圖所示，在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強電場，在第一、第四象限內(nèi)分別存在勻強磁場，磁感應強度大小相等，方向如圖所示．現(xiàn)有一個帶電粒子在該平面內(nèi)從X軸上的P點，以垂直于X軸的初速度進入勻強電場，恰好經(jīng)過y軸上的Q點且與y軸成450角射出電場，再經(jīng)過一段時間又恰好垂直于X軸進入下面的磁場．已知OP之間的距離為d（不計粒子的重力）求：

（1）Q點的坐標；
（2）帶電粒子自進入電場至在磁場中第二次經(jīng)過X軸的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分)一勻強磁場分布在以O為圓心，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，方向與紙面垂直，如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量q的帶正電的質(zhì)點，經(jīng)電場加速后，以速度v沿半徑MO方向進入磁場，沿圓弧運動到N點，然后離開磁場，∠MON=120º，質(zhì)點所受重力不計，求：

(1)判斷磁場的方向；
(2)該勻強磁場的磁感應強度B；
(3)帶電質(zhì)點在磁場中運動的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(15分)如圖所示，水平向左的勻強電場中，用長為l的絕緣輕質(zhì)細繩懸掛一小球，小球質(zhì)量為m，帶電量為＋q，將小球拉至豎直位置最低位置A點處無初速釋放，小球?qū)⑾蜃髷[動，細線向左偏離豎直方向的最大角度θ＝74°。

⑴求電場強度的大小E；
⑵求小球向左擺動的過程中，對細線拉力的最大值；
⑶若從A點處釋放小球時，給小球一個水平向左的初速度v0，則為保證小球在運動過程中，細線不會松弛，v0的大小應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，在一個范圍足夠大、垂直紙面向里的勻強磁場中，用絕緣細線將金屬棒吊起，使其呈水平狀態(tài). 已知金屬棒長L＝0. 1m，質(zhì)量m＝0.05kg，棒中通有I＝10A的向右的電流，取g =10m/s2.

（1）若磁場的磁感應強度B=0.2T，求此時金屬棒受到的安培力F的大小，并判斷安培力的方向；
（2）若細線拉力恰好為零，求磁場的磁感應強度B的大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，豎直平面內(nèi)邊長為a的正方形ABCD是磁場的分界線，在正方形的四周及正方形區(qū)域內(nèi)存在方向相反、磁感應強度的大小均為B的與豎直平面垂直的勻強磁場，M、N分別是邊AD、BC的中點。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M點沿MN方向射出，帶電粒子的重力不計。

（1）若在正方形區(qū)域內(nèi)加一與磁場方向垂直的勻強電場，恰能使以初速度v0射出的帶電粒子沿MN直線運動到N點，求所加電場的電場強度的大小和方向。
（2）為使帶電粒子從M點射出后，在正方形區(qū)域內(nèi)運動到達B點，則初速度v0應滿足什么條件?
（3）試求帶電粒子從M點到達N點所用時間的最小值，并求出此條件下粒子第一次回到M點的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一圓環(huán)形鋁質(zhì)金屬圈（阻值不隨溫度變化）放在勻強磁場中，設第1s內(nèi)磁感線垂直于金屬圈平面（即垂直于紙面）向里，如圖甲所示。若磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示，那么第3s內(nèi)金屬圈中 （   ）

A．感應電流逐漸增大，沿逆時針方向
B．感應電流恒定，沿順時針方向
C．圓環(huán)各微小段受力大小不變，方向沿半徑指向圓心
D．圓環(huán)各微小段受力逐漸增大，方向沿半徑指向圓心

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設想的實驗中，能觀察到感應電流的是（  ）

A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組合成一閉合回路，然后觀察電流表的變化
B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化
C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化
D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化

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