（19）許多儀器中可利用磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡．在如圖所示的真空環(huán)境中，有一半徑r＝0.05m的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其右側(cè)相距d＝0.05m處有一足夠大的豎直屏．從S處不斷有比荷＝1×108C/kg的帶正電粒子以速度v＝2×106m/s沿SQ方向射出，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后打在屏上．不計(jì)粒子重力．求：
 
(1)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑；
(2)繞通過(guò)P點(diǎn)(P點(diǎn)為SQ與磁場(chǎng)邊界圓的交點(diǎn))垂直紙面的軸，將該圓形磁場(chǎng)區(qū)域逆時(shí)針緩慢移動(dòng)90°的過(guò)程中，粒子在屏上能打到的范圍．
(1)0.1m　(2)Q點(diǎn)以上0.16m的范圍內(nèi)

試題分析：(1)qvB＝解得R＝0.1m
(2)粒子在磁場(chǎng)中通過(guò)的位移剛好等于磁場(chǎng)區(qū)域直徑時(shí)，其速度方向偏轉(zhuǎn)的角度最大，能打到屏上的點(diǎn)最高，由于R＝2r，如圖ΔOPL為等邊三角形，可判斷出粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)圓心角為60°(圖上標(biāo)出圓心角為60°同樣給分)

設(shè)從L點(diǎn)射出磁場(chǎng)的粒子能打在屏上的N點(diǎn)，LN的反向延長(zhǎng)線交PQ于M點(diǎn)，由對(duì)稱性可知：
PM＝Rtan30°
MQ＝PQ－PM
NQ＝MQtan60°
聯(lián)立上式可得：NQ＝(3－2)r≈0.16m
當(dāng)磁場(chǎng)區(qū)域轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，粒子剛好沒(méi)有進(jìn)入磁場(chǎng)，沿直線運(yùn)動(dòng)打在屏上Q點(diǎn)，所以粒子能打在屏上Q點(diǎn)以上0.16m范圍內(nèi)．
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：問(wèn)答題

 如圖10-16所示，帶負(fù)電的粒子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，出磁場(chǎng)時(shí)速度偏離原方向60°角，已知帶電粒子質(zhì)量m=3×10-20kg，電量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R=3×10-1m，不計(jì)重力，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖，長(zhǎng)方體玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液，在水槽左、右側(cè)壁內(nèi)側(cè)各裝一導(dǎo)體片，使溶液中通入沿x軸正向的電流I，沿y軸正向加恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．圖中a、b是垂直于z軸方向上水槽的前后兩內(nèi)側(cè)面（　�。�
A．a(chǎn)處電勢(shì)高于b處電勢(shì)
B．a(chǎn)處離子濃度大于b處離子濃度
C．溶液的上表面電勢(shì)高于下表面的電勢(shì)
D．溶液的上表面處的離子濃度大于下表面處的離子濃度

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如8所示，兩根非�？拷蚁嗷ゴ怪钡拈L(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)通上如8所示方向上電流時(shí)，兩電流各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)在導(dǎo)線平面內(nèi)的哪些區(qū)域內(nèi)方向是一致的（　�。�
A．區(qū)域IB．區(qū)域IIC．區(qū)域IIID．區(qū)域IV

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，兩個(gè)帶電粒子M和N，以相同的速度經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖兩種虛線所示，下列表述正確的是（　�。�
A．M帶負(fù)電，N帶正電
B．M的運(yùn)行時(shí)間不可能等于N的運(yùn)行時(shí)間
C．M的帶電量小于N的帶電量
D．M的質(zhì)量大于N的質(zhì)量

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖在第一象限存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第四象限存在正交電場(chǎng)和磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，一個(gè)電子從y軸上的c點(diǎn)平行x軸射入磁場(chǎng)，經(jīng)x軸的P點(diǎn)沿PC直線射出第四象限，已知AC的長(zhǎng)度為L(zhǎng)；∠CAP＝30°；電子質(zhì)量為m，電量為q。求：

（1）電子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度v；
（2）電子在第一象限運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
（3）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；
（4）電子在第四象限運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖，虛線MN上方存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，帶電粒子從邊界MN上的A點(diǎn)以速度vo垂直磁場(chǎng)方向射人磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B點(diǎn)射出。若在粒子經(jīng)過(guò)的區(qū)域PQ上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，讓該粒子仍以速度v0從A處沿原方向射人磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B'點(diǎn)射出（圖中未標(biāo)出），不計(jì)粒子的重力。下列關(guān)于粒子的說(shuō)法正確的是
A．點(diǎn)在B點(diǎn)的右側(cè)
B．從點(diǎn)射出的速度大于從B點(diǎn)射出的速度
C．從點(diǎn)射出的速度方向平行于從B點(diǎn)射出的速度方向
D．從A到B'的時(shí)間等于從A到B的時(shí)間

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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ab=bc的等腰三角形abc區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，d是ac上任意一點(diǎn)，e是bc上任意一點(diǎn)．大量相同的帶電粒子從a點(diǎn)以相同方向垂直磁場(chǎng)射入，由于速度大小不同，粒子從ac和bc上不同點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)．不計(jì)粒子重力，則從c點(diǎn)離開(kāi)的粒子在三角形abc磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)時(shí)間．與從d點(diǎn)和e點(diǎn)離開(kāi)的粒子相比較
A．經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)一定大于從d點(diǎn)離開(kāi)的粒子經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)
B．經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)一定小于從e點(diǎn)離開(kāi)的粒子經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)
C．運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定大于從d點(diǎn)離開(kāi)的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
D．運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定大于從e點(diǎn)離開(kāi)的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入橫截面為一正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，在從ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的電子中，下列判斷正確的是
A．從b點(diǎn)離開(kāi)的電子速度最大
B．從b點(diǎn)離開(kāi)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)
C．從b點(diǎn)離開(kāi)的電子速度偏轉(zhuǎn)角最大
D．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的電子，其軌跡線不一定重合

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