(10分)A、B為一平行板，板長為l，兩板間距離為d，板間區(qū)域內(nèi)充滿著勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷量 為+q的帶電粒子以一定初速度沿A、B兩板中線且垂直于磁感線方向射入磁場中，粒子恰好從A板的右邊界飛出。粒子重力不計(jì)。求：

(1)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和射入磁場的初速度v0各是多少？
(2)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t是多少？
(1) v0＝ (＋d) (2)t＝sin-1
(1)設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為O（如圖），
由幾何條件可知：
r2＝l2＋(r－)2 ①  2分
解之得r＝＋d   1分
由牛頓第二定律可得：
qv0B＝m  ②2分
解①、②式得v0＝ (＋d)   1分
(2)設(shè)粒子從磁場飛出時(shí)，轉(zhuǎn)過的圓心角為q，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，則有
T＝＝ ③   1分
tgq＝  ④   1分
t＝T  ⑤   1分
解①、③、④、⑤得t＝×tg-1   1分
或t＝sin-1
本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)，先畫出軌跡，找圓心，求半徑，由洛倫茲力提供向心力求得粒子運(yùn)動(dòng)速度，求粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間方法是：求出粒子偏轉(zhuǎn)軌跡所對圓心，由周期公式和圓心的比例求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖為回旋加速器的裝置圖，D型盒的兩底邊分別為a、b，且相距很近，忽略粒子在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，設(shè)D型盒中的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D型盒的半徑為R，質(zhì)量為m帶電量為q的正電荷在a的中點(diǎn)從靜止釋放，求：

（1）帶電粒子出回旋加速器時(shí)的動(dòng)能
（2）從帶電粒子開始運(yùn)動(dòng)開始計(jì)時(shí)，畫出Uab一個(gè)周期內(nèi)隨時(shí)間t變化的圖像（橫軸用已知量標(biāo)出）
（3）如果ab間的電壓值始終保持為U，帶電粒子從靜止開始運(yùn)動(dòng)到出加速器所用的時(shí)間

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）質(zhì)量m=2．0×10-4kg、電荷量q=1．0×10-6C的帶正電微粒懸停在空間范圍足夠大的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E1．在t=0時(shí)刻，電場強(qiáng)度突然增加到E2=4．0×103N/C，場強(qiáng)方向保持不變．到t=0．20s時(shí)刻再把電場方向改為水平向右，場強(qiáng)大小保持不變．取g=10m/s2．求：
（1）原來電場強(qiáng)度E1的大��？
（2）t=0．20s時(shí)刻帶電微粒的速度大小？
（3）帶電微粒運(yùn)動(dòng)速度水平向右時(shí)刻的動(dòng)能？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖14所示，虛線框中存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B和平行紙面且與豎直平面夾角為斜向下的勻強(qiáng)電場E，有一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電的小球在高為h處的P點(diǎn)從靜止開始自由下落，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到復(fù)合場內(nèi)時(shí)剛好做直線運(yùn)動(dòng)，那么（  ）
A．小球在復(fù)合場中一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．磁感應(yīng)強(qiáng)度，場強(qiáng)
C．若換成帶正電的小球，小球仍可能做直線運(yùn)動(dòng)
D．若同時(shí)改變小球的比荷與初始下落高度h，小球仍能沿直線通過復(fù)合場

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示,在水平正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi),有一個(gè)帶電小球A,已知電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,小球在復(fù)合場區(qū)域中受到的電場力大小恰與它的重力大小相等,要使小球在電磁場中勻速運(yùn)動(dòng),則小球的速度大小等于________,方向?yàn)開___________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距m，導(dǎo)軌平面與水平面成角，上端連接阻值為的電阻．勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度T．質(zhì)量為kg、電阻為的金屬棒，以初速度從導(dǎo)軌底端向上滑行，金屬棒在安培力和一平行于導(dǎo)軌平面的外力的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，速度－時(shí)間圖像如圖所示．設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．（m/s2，，），求：

（1）金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值和電阻消耗的最大功率？
（2）當(dāng)金屬棒速度為向上3m/s時(shí)施加在金屬棒上外力F的大小和方向？
（3）請求出金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中外力隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系式．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(12分)(2010·蘇州模擬)質(zhì)譜儀可測定同位素的組成．現(xiàn)有一束一價(jià)的鉀39和鉀41離子經(jīng)電場加速后，沿著與磁場和邊界均垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，如圖11所示．測試時(shí)規(guī)定加速電壓大小為U0，但在實(shí)驗(yàn)過程中加速電壓有較小的波動(dòng)，可能偏大或偏小ΔU.為使鉀39和鉀41打在照相底片上的區(qū)域不重疊，ΔU不得超過多少？(不計(jì)離子的重力)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，xOy坐標(biāo)系內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，x<0區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)，y軸為電場右邊界．磁場中放置一半徑為R的圓柱形圓筒，圓心O1的坐標(biāo)為(2R,0)，圓筒軸線與磁場平行，現(xiàn)有范圍足夠大的平行電子束以速度v0從很遠(yuǎn)處垂直于y軸沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)射入磁場區(qū)，已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，不考慮打到圓筒表面的電子對射入磁場的電子的影響．

求：（1）x<0區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向；
（2）若圓筒外表面各處都沒有電子打到，則電子初速度應(yīng)滿足什么條件？
（3）若電子初速度滿足v0＝，則y軸上哪些范圍射入磁場的電子能打到圓筒上？圓筒表面有電子打到的區(qū)域和圓筒表面沒有電子打到的區(qū)域的面積之比是多少？

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