（18 分）如圖所示，在平面直角坐標系第Ⅲ象限內(nèi)充滿＋y 方向的勻強電場， 在第Ⅰ象限的某個圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場（電場、磁場均未畫出）；一個比荷為的帶電粒子以大小為 v 0的初速度自點沿＋x 方向運動，恰經(jīng)原點O進入第Ⅰ象限，粒子穿過勻強磁場后，最終從 x軸上的點 Q（9 d,0 ）沿－y 方向進入第Ⅳ象限；已知該勻強磁場的磁感應(yīng)強度為  ，不計粒子重力。 

（1）求第Ⅲ象限內(nèi)勻強電場的場強E的大小；
（2） 求粒子在勻強磁場中運動的半徑R及時間t B；
（3） 求圓形磁場區(qū)的最小半徑rm。
（1）（2） （3）d

試題分析：⑴粒子在第Ⅲ象限做類平拋運動：
  ①
   ②
  ③
解得：場強   ④
（2）設(shè)粒子到達O點瞬間，速度大小為，與軸夾角為：

    ⑤
     ⑥
， ⑦
粒子在磁場中，洛倫茲力提供向心力：
     ⑧
解得，粒子在勻強磁場中運動的半徑
   ⑨
在磁場時運動角度：
     ⑩
在磁場時運動時間（11）
（3）如圖，若粒子進入磁場和離開磁場的位置恰位于磁場區(qū)的某條直徑兩端，可求得磁場區(qū)的最小半徑
     （12）
解得：  （13）
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，設(shè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，D形金屬盒的半徑為R，狹縫間的距離為d，勻強電場間的加速電壓為U，要增大帶電粒子（電荷量為q、質(zhì)量為m，不計重力）射出時的動能，則下列方法中正確的是（   ）
A．增大勻強電場間的加速電壓
B．減小狹縫間的距離
C．增大磁場的磁感應(yīng)強度
D．增大D形金屬盒的半徑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

圖甲所示為回旋加速器的原理示意圖，一個扁圓柱形的金屬盒子，盒子被分成兩半（D形電極），分別與高壓交變電源的兩極相連，在裂縫處形成一個交變電場，高壓交流電源的U－t圖象如圖乙所示，圖中U（×104V），t (×10－7s)，在兩D形電極裂縫的中心靠近其中一個D形盒處有一離子源Ｋ，D形電極位于勻強磁場中，磁場方向垂直于D形電極所在平面，由下向上。從離子源K發(fā)出的氘核，在電場作用下，被加速進入盒中．又由于磁場的作用，沿半圓形的軌道運動，并重新進入裂縫。這時恰好改變電場方向，氘核在電場中又一次加速，如此不斷循環(huán)進行，最后在D形盒邊緣被特殊裝置引出。（忽略氘核在裂縫中運動的時間）

（1）寫出圖乙所示的高壓交流電源的交流電壓瞬時值的表達式；
（2）將此電壓加在回旋加速器上，給氘核加速，則勻強磁場的磁感強度應(yīng)為多少?
（3）若要使氘核獲得5.00MeV的能量，需要多少時間?（設(shè)氘核正好在電壓達到峰值時通過D形盒的狹縫）
（4）D形盒的最大半徑R。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列電磁波中，波長最長的是
A．無線電波B．紅外線C．紫外線D．射線

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b，相距為d，ab間的電場強度為E，今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入電場，當它飛到b板時，速度大小不變，而方向變成水平方向，且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板而進入bc區(qū)域，bc寬度也為d，所加電場大小為E，方向豎直向上;磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度大小等于，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（  ）
A．粒子在ab區(qū)域中做勻變速運動，運動時間為
B．粒子在bc區(qū)域中做勻速圓周運動，圓周半徑r=d
C．粒子在bc區(qū)域中做勻速直線運動，運動時間為
D．粒子在ab、bc區(qū)域中運動的總時間為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，abcd構(gòu)成一個邊長為L的正方形區(qū)域，在ac連線的右下方存在場強大小為E、方向垂直于ad向上的勻強電場，在?abc區(qū)域內(nèi)(含邊界)存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，在?abc區(qū)域外、ac連線的左上方存在方向垂直于紙面向外的勻強磁場，兩磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小相等.現(xiàn)有兩個可視為質(zhì)點、質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子同時從a點射出，粒子甲的初速度方向由a指向d，粒子乙的初速度方向由a指向c，當乙經(jīng)b到達c點時，剛好與只在電場中運動的甲相遇.若空間為真空，不計粒子重力和粒子間的相互作用力，忽略粒子運動對電、磁場產(chǎn)生的影響。求：

（1）甲的速率v甲和甲從a到c經(jīng)歷的時間t。
（2）乙的速率v乙和磁感應(yīng)強度大小B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，在重力、電場力和洛倫茲力作用下，一帶電液滴做直線運動，下列關(guān)于帶電液滴的電性和運動的說法不正確的是(  )
A．液滴可能帶負電
B．液滴一定做勻速直線運動
C．不論液滴帶正電還是負電，運動軌跡為同一條直線
D．液滴不可能在垂直電場的方向上運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場的方向豎直向下，磁場方向水平（圖中垂直紙面向里），一帶電油滴P恰好處于靜止狀態(tài)，則下列說法正確的是（  ）
A．若僅撤去電場，P可能做勻加速直線運動
B．若僅撤去磁場，P可能做勻加速直線運動
C．若給P一初速度，P不可能做勻速直線運動
D．若給P一初速度，P可能做勻速圓周運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場強為E的勻強電場，在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場平行的屏.現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子（重力不計），以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中，v0方向的延長線與屏的交點為O.試求：

（1）粒子從射入到打到屏上所用的時間；
（2）粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα；
（3）粒子打到屏上的點P到O點的距離x.

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