（8分）在真空中，半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，方向如圖所示，磁感應強度B="0.2" T，一個帶正電的粒子以初速度從磁場邊界上直徑ab的一端a射入磁場，已知該粒子的比荷，不計粒子重力．

（1）求粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑；
（2）若要使粒子飛離磁場時有最大偏轉(zhuǎn)角，求入射時與ab的夾角及粒子的最大偏轉(zhuǎn)角．

（1）（2） 最大偏轉(zhuǎn)角

解析試題分析：（1）粒子射入磁場后，由于不計重力，所以洛倫茲力提供圓周運動需要的向心力，根據(jù)牛頓第二定律有．
  
（2）粒子在圓形磁場區(qū)域運動軌跡為一段半徑R=5cm的圓弧，半徑一定要使偏轉(zhuǎn)角最大，就要求這段圓弧對應的弦最長，即為圖形區(qū)域的直徑，

粒子運動軌跡的圓心在ab弦的中垂線上，如圖所示．由幾何關(guān)系可知
 
最大偏轉(zhuǎn)角
考點：帶電粒子在圓形勻強磁場區(qū)域的運動

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖所示，勻強磁場寬L=30cm，B=3.34×10-3 T，方向垂直紙面向里，設(shè)一質(zhì)子以v0=1.6×105 m/s的速度垂直于磁場B的方向從小孔C射入磁場，然后打到照相底片上的A點，質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10-27 kg；質(zhì)子的電量為1.6×10-19 C．求：

（1）質(zhì)子在磁場中運動的軌道半徑r；
（2）A點距入射線方向上的O點的距離H；
（3）質(zhì)子從C孔射入到A點所需的時間t．（，結(jié)果保留1位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）載流長直導線周圍磁場的磁感應強度大小為B＝kI/r，式中常量k>0，I為電流強度，r為距導線的距離。在水平長直導線MN正下方，矩形線圈abcd通以逆時針方向的恒定電流，被兩根等長的輕質(zhì)絕緣細線靜止地懸掛，如圖所示。開始時MN內(nèi)不通電流，此時兩細線內(nèi)的張力均為T0。當MN通以強度為I1的電流時，兩細線內(nèi)的張力均減小為T1；當MN內(nèi)的電流強度變?yōu)镮2時，兩細線的張力均大于T0。

(1)分別指出強度為I1、I2的電流的方向；
(2)求MN分別通以強度為I1和I2電流時，線框受到的安培力F1與F2大小之比；
(3)當MN內(nèi)的電流強度為I3時兩細線恰好斷裂，在此瞬間線圈的加速度大小為a，求I3。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計出了回旋加速器�；匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q ，在加速器中被加速，加速電壓為U。加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。

（1）求粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；
（2）求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間t ；
（3）實際使用中，磁感應強度和加速電場頻率都有最大值的限制。若某一加速器磁感應強度和加速電場頻率的最大值分別為Bm、fm，試討論粒子能獲得的最大動能E㎞。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一帶正電的質(zhì)子以速度v0從O點垂直射入，兩個板間存在垂直紙面向里的勻強磁場．已知兩板之間距離為d，板長為d，O點是板的正中間，為使粒子能從兩板間射出，試求磁感應強度B應滿足的條件（已知質(zhì)子的帶電荷量為e，質(zhì)量為m）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（13分）在一廣闊的勻強磁場中，建立一直角坐標系，如圖所示，在坐標系的原點O釋放一速率為v，質(zhì)量為m電荷量為十q的粒子（重力不計），釋放時速度方向垂直于B的方向，且與x軸成30°角，

則(1)其第一次經(jīng)過y軸時，軌跡與y軸交點離O點距離為多少？（不考慮空氣阻力）
（2粒子從O點開始運動到穿過y軸時所用的時間
（3粒子做圓周運動圓心的坐標

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(16分)如圖所示的直角坐標系第、象限內(nèi)存在方向向里的勻強磁場，磁感應強度大小B=0.5T，處于坐標原點O的放射源不斷地放射出比荷C/kg的正離子，不計離子之間的相互作用。

⑴求離子在勻強磁場中運動周期；
⑵若某時刻一群離子自原點O以不同速率沿x軸正方向射出，求經(jīng)過s時間這些離子所在位置構(gòu)成的曲線方程；
⑶若離子自原點O以相同的速率v0=2.0×106m/s沿不同方向射入第象限，要求這些離子穿過磁場區(qū)域后都能平行于y軸并指向y軸正方向運動，則題干中的勻強磁場區(qū)域應怎樣調(diào)整（畫圖說明即可）？并求出調(diào)整后磁場區(qū)域的最小面積。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負電的粒子(重力不計)，以初速度v由狹縫S1，垂直進入電場強度為E的勻強電場中．
(1)為了使此粒子不改變方向從狹縫S2穿出，則必須在勻強電場區(qū)域加入勻強磁場，求勻強磁場B1的大小和方向．
(2)帶電粒子從S2穿出后垂直邊界進入一個矩形區(qū)域，該區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場，粒子運動軌跡如圖所示，若射入點與射出點間的距離為L，求該區(qū)域的磁感應強度B2的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，用同種電阻絲制成的正方形閉合線框1的邊長與圓形閉合線框2的直徑相等．m和n是1線框下邊的兩個端點，p和q是2線框水平直徑的兩個端點.1和2線框同時由靜止開始釋放并進入上邊界水平、足夠大的勻強磁場中，進入過程中m、n和p、q連線始終保持水平．當兩線框完全進入磁場以后，下面說法正確的是

A．m、n和p、q電勢的關(guān)系一定有Um<Un，Up<Uq
B．m、n和p、q間電勢差的關(guān)系一定有Umn＝Upq
C．進入磁場過程中流過1和2線框的電荷量Q1>Q2
D．進入磁場過程中流過1和2線框的電荷量Q1＝Q2

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