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    如图9所示，在以O为圆心，半径为R的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。竖直平行正对放置的两金属板A、K连在电压可调的电路中。 S1、S2为A、K板上的两个小孔，且S1、S2和O在同一直线上，另有一水平放置的足够大的荧光屏D，O点到荧光屏的距离h。比荷（电荷量与质量之比）为k的带正电的粒子由S1进入电场后，通过S2射向磁场中心，通过磁场后落到荧光屏D上。粒子进入电场的初速度及其所受重力均可忽略不计。
    （1）请分段描述粒子自S1到荧光屏D的运动情况。
    （2）求粒子垂直打到荧光屏上P点时速度的大小；
    （3）调节滑片P，使粒子打在荧光屏上Q点，PQ=h（如图9所示），求此时A、K两极板间的电压。

    （1）粒子在电场中自S1至S2做匀加速直线运动；自S2至进入磁场前做匀速直线运动；进入磁场后做匀速圆周运动；离开磁场至荧光屏做匀速直线运动。2分（2）设粒子的质量为m，电荷量为q，垂直打在荧光屏上的P点时的速度为v1， 粒子垂直打在荧光屏上，说明粒子在磁场中的运动是四分之一圆周，运动半径r1=R1分根据牛顿第二定律 Bqv1=, 依题意：k=q/m1分 解得：v1=BkR 1分（3）设粒子在磁场中运动轨道半径为r2，偏转角为2，粒子射出磁场时的方向与竖直方向夹角为α，粒子打到Q点时的轨迹如图所示，由几何关系可知 tanα=, α=30°, θ=30°tanθ= 解得：r2=R1分 设此时A、K两极板间的电压为U，设粒子离开S2时的速度为v2，根据牛顿第二定律 Bqv2= 1分根据动能定理有 qU=1分解得：U=1分
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图9所示，在地面上方有一个匀强电场，在该电场中取一点O作为圆心、以R=10 cm为半径，在竖直平面内作一个圆，圆平面平行于匀强电场的电场线，在O点固定一个电荷量为Q=-5×10-4 C的电荷，当把一个质量为m=3 g、电荷量为q=2×10-10 C的带电小球放在圆周的a点时，它恰好能静止不动，那么匀强电场的电场线跟Oa线夹角为_____________.若将带电小球从a点缓慢移到圆周上最高点b，外力做功W=__________J.

    图9

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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年吉林省高三冲刺（一）（理综）物理部分 题型：选择题

    如图9所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°．下列说法中正确的是                                    （    ）

        A．电子在磁场中运动的时间为

        B．电子在磁场中运动的时间为

        C．磁场区域的圆心坐标（，）

        D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，－2L）

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图9所示，在坐标平面的第Ⅰ象限内有水平向左的匀强电场E＝1.0×103V/m，第Ⅱ象限内有垂直纸面向外的匀强磁场B＝0.4T，一荷质比为的带正电粒子，从x轴上的P点以初速度v0垂直x轴进入磁场，已知P与原点O之间的距离为L＝0.1m，粒子恰好到达O点而不进入电场，不计重力。求：

    （1）带电粒子的初速度v0ks5u

    （2）若带电粒子的初速度方向不变，大小为原来的2倍，粒子第三次到达y轴的位置为N，求粒子从P到N的时间t和总路程S。（结果取两位有效数）

     


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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图9所示，在一个半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，其方向垂直于圆面向里。一个带电粒子从磁场边界的A点以指向圆心O的方向进入磁场区域后，将做圆周运动到达磁场边界的C点，但在粒子经过D点时，恰好与一个原来静止在该点的不带电粒子碰撞后结合在一起形成新粒子。关于这个新粒子的运动情况，以下判断正确的是（    ）
           A．新粒子的运动半径将减小，可能会达F点    B．新粒子的运动半径将增大，可能会达E点
           C．新粒子的运动半径将不变，可能会达C点    D．新粒子在磁场中的运动时间将变小
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