（18分）如圖所示，相距為d、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在POy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；POx區(qū)域?yàn)闊o場(chǎng)區(qū)．一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場(chǎng)射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從H（0，a）點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第Ⅰ象限．
（1）求離子在平行金屬板間的運(yùn)動(dòng)速度；
（2）若離子經(jīng)OP上某點(diǎn)離開磁場(chǎng)，最后垂直x軸離開第Ⅰ象限，求離子在第Ⅰ象限磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
（3）要使離子一定能打在x軸上，則離子的荷質(zhì)比應(yīng)滿足什么條件？
（1）（2）（3）

試題分析：（1）粒子在平行板內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有，又，
解得離子在平行板內(nèi)的速度為：
（2）如圖為離子在第一象限內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡圖，由幾何關(guān)系可得，軌跡半徑為
軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為 ；運(yùn)動(dòng)的周期為：
運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：

（3）要使粒子一定能打到x軸上，離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最小半徑為r2，由幾何關(guān)系
解得：；
由 可得：，
即
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在做“奧斯特實(shí)驗(yàn)”時(shí)，下列操作中現(xiàn)象最明顯的是（　�。�
A．電流沿東西方向放置在磁針的正上方
B．電流沿南北方向放置在磁針的正上方
C．沿電流方向放置小磁針，使磁針在導(dǎo)線的正下方
D．沿電流方向放置小磁針，使磁針在導(dǎo)線的延長(zhǎng)線上

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某同學(xué)將一段通電導(dǎo)線分別放入如圖所示的四個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，同時(shí)判斷出該導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的方向，其中判斷錯(cuò)誤的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力稱為______（選填“安培力”或“洛倫茲力”），如下圖電流垂直紙面向里，磁場(chǎng)（即磁感線方向）平行紙面向下，由左手定則可知，該力的方向______（選填“水平向左”或“水平向右”）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于如圖四幅圖的分析，正確的是（　�。�
A．圖（a）表明磁場(chǎng)產(chǎn)生電流
B．圖（b）能判斷出電源的左端為正極
C．圖（c）是電動(dòng)機(jī)的原理圖
D．圖（d）顯示線圈匝數(shù)越多電磁鐵的磁性越強(qiáng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的最后部分的簡(jiǎn)化示意圖如圖所示（俯視圖），位于水平面內(nèi)的粗實(shí)線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負(fù)電子做圓運(yùn)動(dòng)的“容器”，經(jīng)過加速器加速后，質(zhì)量均為m的正、負(fù)電子被分別引入該管道時(shí)，具有相等的速率v，他們沿著管道向相反的方向運(yùn)動(dòng)。在管道控制它們轉(zhuǎn)變的是一系列圓形電磁鐵，即圖甲中的A1、A2、A3…An共有n個(gè)，均勻分布在整個(gè)圓環(huán)上，每組電磁鐵內(nèi)的磁場(chǎng)都是磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并且方向豎直向下，磁場(chǎng)區(qū)域的直徑為d（如圖乙），改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可改變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度。經(jīng)過精確的調(diào)整，首先實(shí)現(xiàn)電子在環(huán)形管道中沿圖甲中虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng)，這時(shí)電子經(jīng)過每個(gè)電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都是電磁場(chǎng)區(qū)域的同一直徑的兩端，如圖乙所示。若電子的重力可不計(jì)，則下列相關(guān)說法正確的是（    ）
A．負(fù)電子在管道內(nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)
B．電子經(jīng)過每個(gè)電磁鐵，偏轉(zhuǎn)的角度是
C．碰撞點(diǎn)為過入射點(diǎn)所對(duì)直徑的另一端
D．電子在電磁鐵內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，在屏蔽裝置底部中心位置O點(diǎn)放一醫(yī)用放射源，可通過細(xì)縫沿扇形區(qū)域向外輻射速率為的粒子。已知屏蔽裝置寬AB=9cm、縫長(zhǎng)AD=18cm，粒子的質(zhì)量，電量。若在屏蔽裝置右側(cè)條形區(qū)域內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)來隔離輻射，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直于紙面向里，整個(gè)裝置放于真空環(huán)境中。

(1)若所有的粒子均不能從條形磁場(chǎng)隔離區(qū)的右側(cè)穿出，則磁場(chǎng)的寬度d至少是多少?
(2)若條形磁場(chǎng)的寬度d=20cm，則射出屏蔽裝置的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間各是多少?(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，帶異種電荷的粒子a、b以相同的動(dòng)能同時(shí)從O點(diǎn)射入寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子的入射方向與磁場(chǎng)邊界的夾角分別為30°和60°，且同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，則  (      )
A．粒子a、b的電量之比是 2:3
B．粒子a、b的電量之比是 8:3
C．粒子a、b的質(zhì)量之比是 4:3
D．粒子a、b的質(zhì)量之比是 3:4

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(16分)如圖所示，在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5.0×10—2T，矩形區(qū)域AD長(zhǎng)為m，AB寬為0.2 m，在AD邊中點(diǎn)O處有一放射源，某時(shí)刻，放射源沿紙面向磁場(chǎng)中各方向均勻地輻射出速率均為v=2×l06 m/s的某種帶正電粒子，帶電粒子質(zhì)量m=1.6×10-27 kg，電荷量為q=+3.2×l0-19C（不計(jì)粒子重力），求：

(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
(2)從BC邊界射出的粒子中，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間；
(3)分別從BC邊界和CD邊界射出粒子數(shù)目的比值。

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