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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)

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:

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     ……………………………2分
 …………………………………2分
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图10-18所示,带电粒子在真空环境中的匀强磁场里按图示径迹运动。径迹为互相衔接的两段半径不等的半圆弧,中间是一块薄金属片,粒子穿过时有动能损失。试判断粒子在上、下两段半圆径迹中哪段所需时间较长?(粒子重力不计)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

关于安培力和洛伦兹力,下列说法中正确的是(  )
A.带点粒子在磁场中运动时,有可能不受洛伦兹力的作用
B.洛伦兹力对运动电荷一定不做功
C.放置在磁场中的通电直导线,一定受到安培力作用
D.放置在磁场中的通电直导线,有可能不受安培力作用

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,水平直导线中通有稳恒电流I,导线的正上方处有一电子初速度v0,其方向与电流方向相同,以后电子将(  )
A.沿路径a运动,曲率半径变小
B.沿路径a运动,曲率半径变大
C.沿路径b运动,曲率半径变小
D.沿路径b运动,曲率半径变大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于安培力和洛仑兹力,下列说法正确的是(  )
A.安培力是洛仑兹力的宏观表现
B.安培力和洛仑兹力是性质不同的两种力
C.洛仑兹力是安培力的宏观表现
D.安培力和洛仑兹力,两者是同一个力的两个名称

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科目:高中物理 来源:不详 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:不详 题型:单选题

如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出).一群比荷为的负离子以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧的荧光屏(足够大)上,则下列说法正确的是(不计重力)(  )
A.离子在磁场中运动时间一定相等
B.离子在磁场中的运动半径一定相等
C.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长
D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图所示,直线MN上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子1以速度v1=v0从O点垂直射入磁场,其方向与MN的夹角=30o;质量为m、电荷量为+q的粒子2以速度也从O点垂直射入磁场,其方向与MN的夹角=60o。已知粒子l、2同时到达磁场边界的A、B两点(图中未画出),不计粒子的重力及粒子间的相互作用。

(1)请画出粒子1和2在磁场中运动的轨迹;
(2)求两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d;
(3)求两粒子进入磁场的时间间隔t;
(4)若MN下方有一匀强电场,使两粒子在电场中相遇,其中的粒子1做匀加速直线运动。求电场强度E的大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,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,电量为的正电荷(重力忽略不计)以速度沿正对着圆心o的方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向改变了角。磁场的磁感应强度大小为
A.B.
C.D.

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