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    （13分）如图所示，圆形区域存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，一电荷量为q，质量为m的粒子沿平行于直径AC的方向射入磁场，射入点到直径AC的距离为磁场区域半径的一半，粒子从D点射出磁场时的速率为，不计粒子的重力.求

    （1）粒子在磁场中加速度的大小；
    （2）粒子在磁场中运动的时间；
    （3）圆形区域中匀强磁场的半径.

    （1）（2）（3）

    解析试题分析：（1）粒子在磁场中只受洛伦兹力作用，则
                         ………………………………………………2分
                          ………………………………………………2分
    （2）如图所示，由几何关系可得粒子在磁场中偏转60°，则
    在磁场中运动的时间为           ………………………………………………2分
                 ………………………………………………2分
    （3）由几何关系可得四边形ODO′E是菱形，则圆形区域中匀强磁场的半径R与粒子运动的轨迹半径r相等.有：

     ……………………………1分
         ……………………………2分
     …………………………………2分
    考点：考查了带电粒子在有界磁场中的运动

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图所示，有一倾角为30°的光滑斜面，匀强磁场垂直斜面，匀强电场沿斜面向上并垂直斜面底边。一质量为m、带电荷量为q的小球，以速度v在斜面上做半径为R匀速圆周运动。则

    A．带电粒子带负电
    B．匀强磁场的磁感应强度大小B=
    C．匀强电场的场强大小为E=
    D．带电粒子在运动过程中机械能守恒

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如右图所示，一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角．磁场的磁感应强度大小为(　　)

    A．B．
    C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    如图所示，阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A、B两极分别接在直流高压电源的______极和_____极（填：“正”或“负”）．此时，荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(填“向上”、“向下”或“不”)．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    质量为m，电荷量为q的带电粒子以速率v0在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁感应强度为B，则粒子通过位移为m v0/qB时所用的最小时间是           。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）如图所示，虚线上方有匀强电场，方向竖直向下，虚线上下方均有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长为L的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上.将一套在杆上的带正电的重力忽略不计的小球从a端由静止释放后，小球先做加速运动，后做匀速运动到达b端.已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数μ=0.3，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是L/3，求：

    （1）小球从b端脱离时的速度；
    （2）带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （8分）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示．离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U)加速，然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动，最后到达记录它的照相底片P上．设离子在P上的位置与入口处S1之间的距离为x。

    (1)求该离子的荷质比．
    (2)若离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1>m2)，它们分别到达照相底片上的P1、P2位置(图中末画出)，求P1、P2间的距离△x。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，位于竖直平面内的坐标系，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0．5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E=2N/C。在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀强电场，并在的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO作匀速直线运动（PO与x轴负方向的夹角为=45°），并从原点O进入第一象限。已知重力加速度g=10m/s2，问：

    （1）油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比，并指出油滴带何种电荷；
    （2）油滴在P点得到的初速度大小：
    （3）油滴在第一象限运动的时间。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示．在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的读数为G1，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计．直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R.若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的读数为G2，铜条在磁场中的长度为L.

    (1)判断铜条所受安培力的方向，并说明G1和G2哪个大；
    (2)求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小．

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