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    （19分）如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在匀强磁场，其边界线是半径为R的半圆，半圆外磁场方向相垂直于纸面向里，半圆内磁场方向相垂直于纸面向外，磁感应强度大小均为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出，不计微粒的重力。P、O、Q三点均在直线MN上。求：

    （1）若带电微粒在磁场中运动的半径，求带电微粒从P到Q的时间
    （2）若带电微粒在磁场中运动的半径，求带电微粒从P到Q的时间

    （1）（2）

    解析试题分析：（1）由几何关系可知，当r=R时，粒子的运动轨迹把半圆形边界二等分，则有：

    洛伦兹力提供向心力得：；

    （2）同理，当时，粒子的运动轨迹把半圆形边界三等分，则有
    考点：带电粒子在匀强磁场中的运动。

    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，阴极射线管接通电源后，电子束由阴极沿x轴正方向射出，在荧光板上会看到一条亮线．要使荧光板上的亮线向z轴负方向偏转，可采用的方法是

    A．加一沿y轴负方向的磁场B．加一沿z轴正方向的磁场
    C．加一沿y轴正方向的电场D．加一沿z轴负方向的电场

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如右图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点，一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场．现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是(　　)

    A．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从ab边射出磁场
    B．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从ad边射出磁场
    C．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从bc边射出磁场
    D．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从ab边射出磁场

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到6.0×10-2N的磁场力，则磁场的磁感应强度是______  T；当通过1.5A的电流时，磁场的磁感应强度是_____  T。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，在某空间建立一坐标xoy，其间充满着x正方向的匀强电场，场强E =2.0V/m和垂直xoy平面向外的匀强磁场，磁感强度B=2.5T。今有一带负电微粒质量 kg，电量q=-5×10-7  C。在该空间恰能做匀速直线运动。求：

    （1）试分析该题中重力可否忽略不计（需通过计算说明）。
    （2）该微粒运动的速度。
    （3）若该微粒飞经y轴的某点M时，突然将磁场撤去而只保留电场，则微粒将再次经过y轴的N点，则微粒从M到N运动的时间为多长，M、N两点间的距离为多大？（图中M、N在坐标上未标出）

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （16分）某装置用磁场控制带电粒子的运动，工作原理如图所示。装置的长为 L，上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距为d。装置右端有一收集板，M、N、P为板上的三点，M位于轴线OO′上，N、P分别位于下方磁场的上、下边界上。在纸面内，质量为m、电荷量为－q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入，方向与轴线成30°角，经过上方的磁场区域一次，恰好到达P点。改变粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达收集板上的位置。不计粒子的重力。

    （1）求磁场区域的宽度h；
    （2）欲使粒子到达收集板的位置从P点移到N点，求粒子入射速度的最小变化量Δv；
    （3）欲使粒子到达M点，求粒子入射速度大小的可能值。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (22分) 如图所示，在平面直角坐标系O点处有一粒子源，该粒子源可向x ³ 0的范围内发射比荷C/kg的带正电粒子，粒子速度范围为(c为真空中的光速)，在0£x< 1m的I区域存在垂直于坐标平面向外、磁感强度B1=1T的匀强磁场，在1m£x£3 m的II区域存在垂直坐标平面向里、磁感强度B2 = 0.5T的匀强磁场，不计粒子重力。

    (1) 速度多大的粒子不可能进入II区域? 并指出这些粒子在y轴上射出的范围。
    (2) 对能从(1m，0)点进入II区域的粒子，它在O点发射速度的方向(用与x轴正向夹角q表示)与其大小满足的什么关系? 在O点发射的什么方向范围内的粒子才有可能经过(1m，0)点？
    (3) 对在O点与+y方向成45°角入射的粒子，在答题卡的图上用圆规和直尺作出它们在x=3m边界上射出的范围，并在各射出点标出速度矢量(要求你画的图能表明各速度的矢量长短关系及方向关系)。
    (图中要留下清晰的作图痕迹，使阅卷者能看得清你的作图过程，不要求写出作图依据和作图过程) 

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图a所示，两竖直线所夹区域内存在周期性变化的匀强电场与匀强磁场，变化情况如图b、c所示，电场强度方向以y轴负方向为正，磁感应强度方向以垂直纸面向外为正。t=0时刻，一质量为m、电量为q的带正电粒子从坐标原点O开始以速度v0沿x轴正方向运动，粒子重力忽略不计，图b、c中，，B0已知．要使带电粒子在0～4nt0（n∈N）时间内一直在场区运动，求：

    （1） 在给定的坐标上画出带电粒子在0~4t0时间内的轨迹示意图，并在图中标明粒子的运动性质；
    （2） 在t0时刻粒子速度方向与x轴的夹角；
    （3） 右边界到O的最小距离；
    （4） 场区的最小宽度。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，在xOy平面直角坐标系的第一象限有射线OA，OA与x轴正方向夹角为30°，OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场E1，第二象限存在水平向右的匀强电场E2，其它区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场．有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v0射入电场，运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场，经磁场垂直x轴进入偏转电场E2，过y轴正半轴上的P点再次进入匀强电场E1，已知OP＝h，不计粒子重力，求：

    (1)粒子经过Q点时的速度大小；
    (2)匀强电场电场强度E1的大小；
    (3)粒子从Q点运动到P点所用的时间．

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