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(16分)如圖所示的直角坐標系第、象限內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，求經過s時間這些離子所在位置構成的曲線方程；
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)域應怎樣調整（畫圖說明即可）？并求出調整后磁場區(qū)域的最小面積。

（1）π×10-6s （2） （3）

解析試題分析：⑴根據(jù)牛頓第二定律 有　 　　　　 �。卜�
運動周期 　　　　　 ２分
⑵離子運動時間      ２分
根據(jù)左手定則，離子沿逆時針方向作半徑不同的圓周運動，
轉過的角度均為 　　　　 １分
這些離子所在位置均在過坐標原點的同一條直線上，
該直線方程 　　  ２分
⑶離子自原點O以相同的速率v0沿不同方向射入第一象限磁場，均做逆時針方向的勻速圓周運動
根據(jù)牛頓第二定律 有 　　　２分
ｍ �。狈�
這些離子的軌道圓心均在第二象限的四分之一圓弧AC上，欲使離子穿過磁場區(qū)域后都能平行于y軸并指

向y軸正方向運動，離開磁場時的位置在以點（１，０）為圓心、半徑Ｒ＝１m的四分之一圓�。◤脑cＯ起順時針轉動）上，磁場區(qū)域為兩個四分之一圓的交集，如圖所示     ２分
調整后磁場區(qū)域的最小面積m2 ２分
考點：本題考查了帶電粒子在磁場中的運動、左手定則以及數(shù)理結合思想。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖甲所示，兩塊足夠大的平行金屬板水平放置，極板間加有空間分布均勻、大小隨時間周期性變化、方向豎直向下的電場，變化規(guī)律如圖乙所示，在t=0時刻從負極板由靜止釋放一個質量為m、帶電量為q（q<0）的質點。已知電場強度，同時t0也為已知量。


（1）若質點恰好在t=3t0時刻到達正極板，試求兩極板之間的距離d
（2）在第（1）問的條件下，在極板間再加上空間分布均勻、大小隨時間周期性變化、方向垂直紙面向外的磁場，變化規(guī)律如圖丙所示，已知磁感應強度。試求：
①帶電質點經過多長時間到達正極板
②帶電質點在極板間做圓周運動的最大半徑
③畫出質點在極板間運動的軌跡圖（不需要寫計算過程）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如下圖甲所示，在以O為坐標原點的xOy平面內，存在著范圍足夠大的電場和磁場。一個帶正電小球在0時刻以v0＝3gt0的初速度從O點沿+x方向（水平向右）射入該空間，在t0時刻該空間同時加上如下圖乙所示的電場和磁場，其中電場沿+y方向（豎直向上），場強大小，磁場垂直于xOy平面向外，磁感應強度大小。已知小球的質量為m，帶電量為q，時間單位t0，當?shù)刂亓铀俣萭，空氣阻力不計。試求：

（1）12t0末小球速度的大小。
（2）在給定的xOy坐標系中，大體畫出小球在0到24t0內運動軌跡的示意圖。
（3）30t0內小球距x軸的最大距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）在真空中，半徑的圓形區(qū)域內有勻強磁場，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角，求入射時與ab的夾角及粒子的最大偏轉角．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在直角坐標系的第一、二象限內有垂直于紙面的勻強磁場，第三象限有沿y軸負方向的勻強電場；第四象限無電場和磁場。現(xiàn)有一質量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點沿x軸負方向進入電場，不計粒子的重力，粒子經x軸上的N點和P點最后又回到M點，設OM=L，ON=2L。求：

（1）電場強度E的大小；
（2）勻強磁場的磁感應強度的大小和方向；
（3）粒子從M點進入電場經N、P點最后又回到M點所用的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，寬x=2cm的有界勻強磁場的縱向范圍足夠大，磁感應強度的方向垂直紙面向內，大小為0.01T�，F(xiàn)有一群比荷q/m=4×107C/kg的正粒子，從O點以相同的速率2×104m/s沿紙面不同方向進入磁場，粒子重量忽略不計（）。求：

（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑；
（2）所有打在y軸上的粒子在磁場中運動的最長時間；
（3）打在分界線x=2cm上粒子的分布范圍.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖，在0≤x≤d的空間，存在垂直xOy平面的勻強磁場，方向垂直xOy平面向里。y軸上P點有一小孔，可以向y軸右側垂直于磁場方向不斷發(fā)射速率均為v、與y軸所成夾角θ可在0~1800范圍內變化的帶負電的粒子。已知θ =450時，粒子恰好從磁場右邊界與P點等高的Q點射出磁場，不計重力及粒子間的相互作用。求

（1）磁場的磁感應強度；
（2）若θ=300，粒子射出磁場時與磁場邊界的夾角（可用三角函數(shù)、根式表示）；
（3）能夠從磁場右邊界射出的粒子在磁場中經過的區(qū)域的面積（可用根式表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩平行金屬板AB中間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場。A板帶正電荷，B板帶等量負電荷，板間電場強度為E；磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B1。平行金屬板右側有一擋板M，中間有小孔O′，OO′是平行于兩金屬板的中心線。擋板右側有垂直紙面向外的勻強磁場，磁場應強度為B2。CD為磁場B2邊界上的一絕緣板，它與M板的夾角θ=45°，O′C=a，現(xiàn)有大量質量均為m，含有不同電荷量、不同速度的正、負帶電粒子（不計重力），自O點沿OO′方向進入電磁場區(qū)域，其中有些粒子沿直線OO′方向運動，并進入勻強磁場B2中，求：

（1）進入勻強磁場B2的帶電粒子的速度
（2）能擊中絕緣板CD的粒子中，所帶電荷量的最大值
（3）絕緣板CD上被帶電粒子擊中區(qū)域的長度

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

下列敘述正確的是

A．經典力學理論普遍適用，大到天體，小到微觀粒子均適用．
B．法拉第把引起電流的原因概括為五類，包括變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體
C．物理學中用到大量的科學研究方法，在建立“合力與分力”“質點”“電場強度”物理概念時，都用到了“等效替代”的方法
D．機場、車站和重要活動場所的安檢門可以探測人身攜帶的金屬物品是利用自感現(xiàn)象

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