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    精英家教网如图所示，垂直于xOy平面的圆形匀强磁场区在xOy平面过原点O与x轴相切，从原点O向不同方向射入不同的带电粒子，其中能沿平行x轴射出磁场的粒子必须（　　）
    A、具有相同的入射方向和速度B、具有相同的动量C、具有相同的运动半径D、经相同的电场加速
    分析：解带电粒子在磁场中运动的问题的思路就是画图，我们可以任意画一个从O点入射的粒子的轨迹如图，粒子从A点射出磁场，设磁场的圆心是O1，粒子做圆周运动的圆心在O2，能够证明四边形O1OO2A是菱形，或O1MO2三点共线，或其他方法找出两个圆的半径的关系，然后再根据两个圆的半径的关系分析即可．
    解答：精英家教网解：A、C：任意画一个从O点入射的粒子的轨迹如图，粒子从A点射出磁场，设磁场的圆心是O1，粒子做圆周运动的圆心在O2，连接O1A，O2A，OA，OO2，取M点为OA的中点，由于OA是圆O1的弦，所以O1M⊥OA且O1M是OA的垂直平分线；同理，OA是粒子运动轨迹O2的弦，所以O2M⊥OA且O2M是OA的垂直平分线，所以O1，M，O2三点共线且是OA的垂直平分线．由图可得，AO2与出射速度垂直的半径，所以，AO2与x轴垂直，与y轴平行，所以△OO1A和△OO2A是全等三角形，所以OO1=OO2，即r=R．所以所有的沿平行x轴射出磁场的粒子必须具有相同的半径．与粒子入射的方向以及粒子速度的大小均无关．故A错误，C正确．
    B、D：带电粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，得：qvB=
    mv2
    r
    ，所以r=
    mv
    qB
    ，所以，在粒子的运动半径相等的情况下，半径与粒子的质量、电荷量以及速度都有关．所以不能判断出粒子是否具有相同的动量，也不能判断出粒子具有相同的动能，不能判断出是否经过相同的电场加速．故B错误，D错误．
    故选：C
    点评：带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下，运动的半径与速率成正比，从而根据运动圆弧来确定速率的大小；运动的周期均相同的情况下，可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?宜兴市模拟）如图所示，两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37°，底端接电阻R=1.5Ω．金属棒ab的质量为m=0.2kg．电阻r=0.5Ω，垂直搁在导轨上从x=0处由静止开始下滑，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25，虚线为一曲线方程y=0.8sin（
    π12
    x）m与x轴所围空间区域存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，方向垂直于导轨平面向上（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）． 
    问：（1）当金属棒ab运动到Xo=6m处时，电路中的瞬时电功率为0.8w，此时金属棒的速度多大？
    （2）在上述过程中，安培力对金属棒ab做了多少功？
    （3）若金属棒以2m/s的速度从x=0处匀速下滑至Xo=6m处，电阻R上产生的焦耳热为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?泰州一模）如图所示，x0y平面内，y轴左侧有方向竖直向下，电场强度为E=1.0×104N/的匀强电场．在Y轴右侧有一个边界为圆形的匀强磁场区域，圆心O′位于x轴上，半径为r=0.01m，磁场最左边与Y轴相切于O点，磁感应强度为B=0.01T，方向垂直纸面向里．在坐标xo=0.06m处有垂直于x轴的足够大的荧光屏PQ．一束带正电的粒子从电场中的A点（图中未标出）以垂直于电场的初速度向右运动，穿出电场时恰好通过坐标原点，速度大小为v=2×106m/s，方向与x轴正向成300角斜向下．已知粒子的质量为m=1.0×l0-2kg，电量为q=1.0×10-10C，重力不计．
    （1）求粒子出发点A的坐标；
    （2）若圆形磁场可沿x轴向右移动，圆心O仍在x轴上，由于磁场位置的不同，导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同，求粒子打在荧光屏上的位置范围；
    （3）若改变磁场半径，磁场最左边仍然与Y轴相切于O点，当磁场半径至少为多大时，粒子就再也不能打到带屏上？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37°，底端接电阻R=1.5Ω．金属棒a b的质量为m=0.2kg．电阻r=0.5Ω，垂直搁在导轨上由静止开始下滑，金属棒a b与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25，虚线为一曲线方程y=0.8sin（
    π12
    x）m与x轴所围空间区域存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，方向垂直于导轨平面向上（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．  
    问：当金属棒a b运动到Xo=6m处时，电路中的瞬时电功率为0.8w，在这一过程中，安培力对金属棒ab做了多少功？

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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年江苏省泰州市高三第一次模拟考试物理卷 题型：计算题

    （16分）如图所示，xoy平面内，y轴左侧有方向竖直向下，电场强度为E=1．0×1 04 N／的匀强电场。在Y轴右侧有一个边界为圆形的匀强磁场区域，圆心O’位于x轴上,半径为r=0．01 m，磁场最左边与Y轴相切于O点，磁感应强度为B=0．01T，方向垂直纸面向里。在坐标xo=0．06m处有垂直于x轴的足够大的荧光屏PQ。一束带正电的粒子从电场中的A点（图中未标出）以垂直于电场的初速度向右运动，穿出电场时恰好通过坐标原点，速度大小为v=2 ×106m／s，方向与x轴正向成300角斜向下。已知粒子的质量为m=1．0×l0-2kg，电量为q=1．0×10-10C，重力不计。

    （1）求粒子出发点A的坐标；

    （2）若圆形磁场可沿x轴向右移动，圆心O仍在x轴上，由于磁场位置的不同，导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同，求粒子打在荧光屏上的位置范围；

    （3）若改变磁场半径,磁场最左边仍然与Y轴相切于O点，当磁场半径至少为多大时，粒子就再也不能打到带屏上?

     

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    科目：高中物理 来源：2011届湖南省雅礼中学高三第六次月考理综物理部分 题型：计算题

    如图所示,xOy平面内,在y轴左侧某区域内有一个方向竖直向下、水平宽度为Z=m、电场强度为的匀强电场。在y轴右侧有一个圆心位于X轴上，半径为r=0.Olm的圆形磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B="O." 01T，在坐标为xo=0.04m处有一垂直于X轴的面积足够大的荧光屏PQ。今有一束带正电的粒子从电场左侧沿+X方向射入电场,穿出电场时恰好通过坐标原点,速度大小为m/s,方向与X轴成30°角斜向下。若粒子的质量m=1.0X10-20kg，电量为C，试求：
    (1) 粒子射人电场时的位置坐标和初速度；
    (2) 若圆形磁场可沿x轴移动,圆心O’在X轴上的移动范围为，由于磁场位置的不同，导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同，试求粒子打在荧光屏上的范围。

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