（10分）如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電的粒子，從A點射入寬度為d、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，MN、PQ為該磁場的邊界線，磁場方向垂直于紙面向里，帶電粒子射入時的初速度方向與下邊界成θ=45°，且粒子恰好沒有從MN邊界射出，不計粒子所受重力，求該帶電粒子初速度v0。

和

解析試題分析：由題意知，帶電粒子恰好不能從MN邊界射出時有兩種可能的情況均滿足題意。若帶電粒子初速度向左上方和帶電粒子初速度向右上方時粒子軌跡與磁場上邊界相切，作出兩種情況的粒子運動軌跡，如圖所示。     ①

設(shè)帶電粒子初速度向右上方時軌跡半徑為R1，則由牛頓第二定律和幾何關(guān)系有：
           ②
      ③
聯(lián)解②③得：
      ④
設(shè)粒子初速度向左上方時軌跡半徑為R2，則由牛頓第二定律和幾何關(guān)系有：
          ⑤
          ⑥
聯(lián)解⑤⑥得：
      ⑦
評分參考意見：本題共10分，其中①②⑤式2分，③④⑥⑦式各1分；若有其他合理解法且答案正確，可同樣給分。
考點：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動 牛頓第二定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標系中，x軸上方有一個圓形有界勻強磁場（圖中未畫出），x軸下方分布有斜向左上與y軸方向夾角θ=45°的勻強電場；在x軸上放置有一擋板，長0.16m,板的中心與O點重合。今有一帶正電粒子從y軸上某點P以初速度v0=40m/s與y軸負向成45°角射入第一象限，經(jīng)過圓形有界磁場時恰好偏轉(zhuǎn)90°，并從A點進入下方電場，如圖所示。已知A點坐標（0.4m，0），勻強磁場垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小B=T，粒子的荷質(zhì)比C/kg，不計粒子的重力。問：

（1）帶電粒子在圓形磁場中運動時，軌跡半徑多大？
（2）圓形磁場區(qū)域的最小面積為多少？
（3）為使粒子出電場時不打在擋板上，電場強度應(yīng)滿足什么要求？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，三個同心圓是磁場的理想邊界，圓1半徑R1=R、圓2半徑R2=3R、圓3半徑R3（R3＞R2）大小未定，圓1內(nèi)部區(qū)域磁感應(yīng)強度為B，圓1與圓2之間的環(huán)形區(qū)域是無場區(qū)，圓2與圓3之間的環(huán)形區(qū)域磁感應(yīng)強度也為B。兩個區(qū)域磁場方向均垂直于紙面向里。t=0時一個質(zhì)量為m，帶電量為+q（q＞0）的離子（不計重力），從圓1上的A點沿半徑方向以速度飛進圓1內(nèi)部磁場。問：

（1）離子經(jīng)多長時間第一次飛出圓1？
（2）離子飛不出環(huán)形磁場圓3邊界，則圓3半徑R3至少為多大？
（3）在滿足了（2）小題的條件后，離子自A點射出后會在兩個磁場不斷地飛進飛出，從t=0開始到離子第二次回到A點，離子運動的總時間為多少？
（4）在同樣滿足了（2）小題的條件后，若環(huán)形磁場方向為垂直于紙面向外，其它條件不變，從t=0開始到離子第一次回到A點，離子運動的路徑總長為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示,第II象限中存在豎直向下的勻強電場，在ｘ軸的下方Ｌ處存在一個處置紙面向外的單邊界勻強磁場。今有一個電量為+q、質(zhì)量為m的粒子（不計重力）從A點處以速度V0水平射入電場，恰好從坐標原點O處飛出，運動一段時間之后進入勻強磁場，并在磁場中經(jīng)過P點（）。求:

（1）平行板間的電場強度的大小；
（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大�。�
（3）粒子從A點運動到P點的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，虛線OL與y軸的夾角為θ＝60°，在此角范圍內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子從左側(cè)平行于x軸射入磁場，入射點為M。粒子在磁場中運動的軌道半徑為R。粒子離開磁場后的運動軌跡與x軸交于P點（圖中未畫出），且OP=R。不計重力。求M點到O點的距離和粒子在磁場中運動的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，水平放置的扁平條形磁鐵，在磁鐵的左端正上方有一線框，線框平面與磁鐵垂直，當線框從左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的過程中，穿過它的磁通量的變化是（     ）

A．先減小后增大B．始終減小C．始終增大D．先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理學(xué)家是（   ）

A．牛頓　B．伽利略C．法拉第　D．焦耳

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，半徑為R的圓形導(dǎo)線環(huán)對心、勻速穿過半徑也為R的圓形勻強磁場區(qū)域，規(guī)定逆時針方向的感應(yīng)電流為正．導(dǎo)線環(huán)中感應(yīng)電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，其中最符合實際的是 (　)。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中，有一水平放置的U形導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端連接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計。導(dǎo)軌間距離為L，在導(dǎo)軌上垂直放置一根金屬棒MN，與導(dǎo)軌接觸良好，電阻為r，用外力拉著金屬棒向右以速度v做勻速運動。則金屬棒運動過程中

A．金屬棒中的電流方向為由N到M     
B．電阻R兩端的電壓為BLv
C．金屬棒受到的安培力大小為    
D．電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率為

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