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    （10分）磁谱仪是测量粒子能量（即动能）的重要仪器。磁谱仪的工作原理如图所示，放射源Ｓ发出质量为m、电量为q的粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为Ｂ的匀强磁场，被限束光栏Ｑ限制在的小角度内，入射的粒子经磁场偏转后打到与束光栏平行的感光片Ｐ上，形成宽度为Δx的光带。试求入射粒子的能量。（重力影响不计）

    解析试题分析：设在磁场中做圆周运动的轨道半径为R，
    由牛顿第二定律得：     (2分)
    粒子的动能：       （1分）
    沿角入射时落点距离S最近：     （2分）
    沿垂直于光栏Q入射时落点距离S最远：       （2分）
    由题意：      （1分）
    解得：
    考点：带电粒子在磁场中的运动

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (9分) 如图所示，在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直档板，其上有一小孔P，OP=0.5m．现有一质量m=4×10－20kg、电荷量q=+2×10－14C的粒子，从小孔以速度v0=3×104m/s水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向外的圆形磁场区域，且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上，粒子重力不计．求：

    （1）粒子在磁场中做圆周运动的半径；
    （2）粒子在磁场中运动的时间；
    （3）圆形磁场区域的最小半径．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）  如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向如图所示．现有一个带电粒子在该平面内从X轴上的P点，以垂直于X轴的初速度进入匀强电场，恰好经过y轴上的Q点且与y轴成450角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于X轴进入下面的磁场．已知OP之间的距离为d（不计粒子的重力）求：

    （1）Q点的坐标；
    （2）带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过X轴的时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (12分)一匀强磁场分布在以O为圆心，半径为R的圆形区域内，方向与纸面垂直，如图所示，质量为m、电荷量q的带正电的质点，经电场加速后，以速度v沿半径MO方向进入磁场，沿圆弧运动到N点，然后离开磁场，∠MON=120º，质点所受重力不计，求：

    (1)判断磁场的方向；
    (2)该匀强磁场的磁感应强度B；
    (3)带电质点在磁场中运动的时间。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (15分)如图所示，水平向左的匀强电场中，用长为l的绝缘轻质细绳悬挂一小球，小球质量为m，带电量为＋q，将小球拉至竖直位置最低位置A点处无初速释放，小球将向左摆动，细线向左偏离竖直方向的最大角度θ＝74°。

    ⑴求电场强度的大小E；
    ⑵求小球向左摆动的过程中，对细线拉力的最大值；
    ⑶若从A点处释放小球时，给小球一个水平向左的初速度v0，则为保证小球在运动过程中，细线不会松弛，v0的大小应满足什么条件？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）如图所示，在一个范围足够大、垂直纸面向里的匀强磁场中，用绝缘细线将金属棒吊起，使其呈水平状态. 已知金属棒长L＝0. 1m，质量m＝0.05kg，棒中通有I＝10A的向右的电流，取g =10m/s2.

    （1）若磁场的磁感应强度B=0.2T，求此时金属棒受到的安培力F的大小，并判断安培力的方向；
    （2）若细线拉力恰好为零，求磁场的磁感应强度B的大小.

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （18分）如图所示，竖直平面内边长为a的正方形ABCD是磁场的分界线，在正方形的四周及正方形区域内存在方向相反、磁感应强度的大小均为B的与竖直平面垂直的匀强磁场，M、N分别是边AD、BC的中点。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点沿MN方向射出，带电粒子的重力不计。

    （1）若在正方形区域内加一与磁场方向垂直的匀强电场，恰能使以初速度v0射出的带电粒子沿MN直线运动到N点，求所加电场的电场强度的大小和方向。
    （2）为使带电粒子从M点射出后，在正方形区域内运动到达B点，则初速度v0应满足什么条件?
    （3）试求带电粒子从M点到达N点所用时间的最小值，并求出此条件下粒子第一次回到M点的时间。

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    一圆环形铝质金属圈（阻值不随温度变化）放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直于金属圈平面（即垂直于纸面）向里，如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3s内金属圈中 （   ）

    A．感应电流逐渐增大，沿逆时针方向
    B．感应电流恒定，沿顺时针方向
    C．圆环各微小段受力大小不变，方向沿半径指向圆心
    D．圆环各微小段受力逐渐增大，方向沿半径指向圆心

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（  ）

    A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，然后观察电流表的变化
    B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化
    C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化
    D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化

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