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    如图所示，在平面直角坐标系xOy平面内，有以（，0）为圆心、半径为的圆形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于xOy平面向里。在的上方足够大的范围内，有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度的大小为。从点向偏右的不同方向发射速度大小相同的质子，质子的运动轨迹均在xOy平面内。已知质子在磁场中运动的轨道半径也为，质子的电荷量为，质量为，不计质子的重力及所受的阻力。
    （1）求质子射入磁场时的速度大小。
    （2）若质子的速度方向与x轴正方向成θ =30°角（如图所示）射入磁场，试求该质子到达y轴的位置。
    （1）eBr/m（2）r+ Br


    （1）设质子的速度大小为v，质子射入磁场后做匀速圆周运动，有：      evB=mv2/r
    解得：v=eBr/m                             （5分）
    （2）由题意知，质子在磁场中转过120°角后从A点沿y轴方向离开磁场，并从P点垂直电场线进入电场，在电场中做类平抛运动，如图所示。
    P点距y轴的距离为： x=r+rsin30°=1.5r　     （10分）
    质子从进入电场直至到达y轴的过程中，设运动时间为t，
    有：  =mα
    x=αt2/2
    y= vt
    解得：t=, y= Br    （16分）
    质子到达y轴的位置为：y/=r+ y=r+ Br                （18分）
    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：不详 题型：问答题

    如图11-3-1所示，在y<0的区域存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B.一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ.若粒子射出磁场的位置与O点距离为l，求该粒子的比荷q/m.

    图11-3-1

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题




    （1）粒子在磁场中运动的时间；
    （2）圆形磁场区域的最小半径；
    （3）若磁场区域为正三角形且磁场方向垂直纸面向里，粒子运动过程中始终不碰到竖直挡板，其他条件不变，求：此正三角形磁场区域的最小边长。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    1896年物理学家塞曼在实验室中观察到了放在磁场中的氢原子的核外电子的旋转频率发生改变（即频率移动）的物理现象，后来人们把这种现象称之为塞曼效应。如图所示，把基态氢原子放在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与电子作圆周运动的轨道平面垂直，电子的电量为e，质量为m，在发生塞曼效应时，必须认为电子运动的轨道半径始终保持不变。那么：
    （1）在发生塞曼效应时，沿着磁场方向看进去，如果电子做顺时针方向旋转，那么电子的旋转频率与原来相比是增大了还是减小了？电子做逆时针方向旋转时的情况又如何呢？
    （2）试说明：由于磁场B的存在而引起氢原子核外电子的旋转频率的改变（即频率移动）可近似地由下式给出：（提示：①频率的改变量：；②很小，即：或……）

     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，坐标平面的第Ⅳ象限内存在大小为E、方向坚直向上的匀强电场，第I象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。足够长的挡板MN垂直y轴放置且距原点O的距离为d。一质量为m(不计重力)、带电量为-q的粒子若自距原点O为L的A点以大小为，方向沿x轴正方向的速度进入磁场，则粒子恰好到达O点而不进入电场。现该粒子仍从A点进入磁场，但初速度大小为，为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上，求粒子在A点进入磁场时：
        (1)其速度方向与y轴正方向之间的夹角。
    (2)粒子到达挡板上时的速度大小。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图3所示，有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，方向向里。一带正电荷量为q的粒子，质量为m，从O点以某一初速度垂直射入磁场，其轨迹与x、y轴的交点A、C到O点的距离分别为a、b。试求：（1）初速度方向与x轴夹角；（2）初速度的大小。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动方向与原入射方向成角。设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间相互作用力及所受的重力。求：

    （1）电子在磁场中运动轨迹的半径R；
    （2）电子在磁场中运动的时间t；
    （3）圆形磁场区域的半径r。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    一匀强磁场的磁感应强度B=1.2T，方向由南向北，如有一质子沿竖直向下的方向进入该磁场，磁场作用在质子上的力为9.6×10-14N，则质子射入时的速度大小为______m/s，质子在磁场中向______方向偏转．（质子的电荷量q=1.6×10-19C）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图，氢原子中电子绕核运动(设沿逆时针)可等效于环形电流，设此环形电流在通过圆心并垂直于圆面的轴线上某一点P处产生的磁感强度的大小为．现垂直于圆轨道平面加一磁感强度为的外磁场，这时电子的轨道半径没变，而它的速度发生了变化．若用表示此时环形电流在P点产生的磁感强度的大小，则当的方向[　　]
    A．垂直纸面向里时，B．垂直纸面向里时，
    C．垂直纸面向外时，D．垂直纸面向外时，
     

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