【題目】如圖，在某裝置中有一勻強磁場，磁感應強度為B ， 方向垂直于xOy所在紙面向外．
某時刻在x＝l0、y＝0處，一質(zhì)子沿y軸負方向進入磁場；同一時刻，在x＝－l0、y＝0處，一個α粒子進入磁場，速度方向與磁場垂直．不考慮質(zhì)子與α粒子的相互作用，設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m ， 電荷量為e.則：

（1）如果質(zhì)子經(jīng)過坐標原點O ， 它的速度為多大？
（2）如果α粒子與質(zhì)子經(jīng)最短時間在坐標原點相遇，α粒子的速度應為何值？方向如何？

【答案】
（1）

質(zhì)子的運動軌跡如圖所示，其圓心在 ，所以半徑

根據(jù)洛倫茲力提供向心力 得 ，可得 v＝.


（2）

質(zhì)子從x＝l0處到達坐標原點O處的時間為 ，

因為 ，所以

所以

α粒子的周期為

所以

兩粒子的運動軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系得 ，又

解得 ，方向與x軸正方向的夾角為45°


【解析】帶電粒子在磁場中的運動關(guān)鍵是能正確找出圓心位置，能確定半徑是關(guān)鍵。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學設(shè)計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動．他設(shè)計的裝置如圖（a）所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片以平衡摩擦力．

（1）若已測得打點的紙帶如圖（b）所示，并測得各計數(shù)點的間距（已標在圖上）．A為運動的起點，則應選段來計算A碰撞前的速度，應選段來計算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”）．
（2）已測得小車A的質(zhì)量m1=0.4kg，小車B的質(zhì)量m2=0.2kg，則碰前兩小車的總動量大小為 kgm/s，碰后兩小車的總動量大小為 kgm/s．（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在紙面內(nèi)放有一個條形磁鐵和一個圓形線圈（位于磁鐵正中央），下列情況中能使線圈中產(chǎn)生感應電流的是（ ）

A.將磁鐵在紙面內(nèi)向上平移
B.將磁鐵在紙面內(nèi)向右平移
C.將磁鐵繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動
D.將磁鐵的N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律，頻閃儀每隔0.05s閃光一次，用毫米刻度尺測得相鄰兩個時刻小球上升的高度分別為s1=26.3cm、s2=23.68cm、s3=21.16cm、s4=18.66cm、s5=16.04cm，該同學通過計算得到不同時刻的速度如表所示（當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2 ， 小球質(zhì)量m=0.10kg）．

時刻

t2

t3

t4

t5

速度（m/s）

4.48

3.98

3.47


（1）上面測量高度的五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是段，應記作 cm；
（2）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t2時刻小球的速度v2=m/s（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；
（3）從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量△Ep=J，動能減少量△Ek=J（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；
（4）在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗證了機械能守恒定律．由上述計算所得△Ep△Ek（選填“＞”、“＜”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置．

（1）將圖中所缺的導線補接完整．
（2）如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下，那么合上電鍵后可能出現(xiàn)的情況有：
A．將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將向偏轉(zhuǎn)．
B．原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉動時，靈敏電流計指針將向 偏轉(zhuǎn)．（填 左或者右）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，電源內(nèi)阻忽略不計。閉合電建，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I；在滑動變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中（ ）
A.U先變大后變小
B.I先變小后變大
C.U與I比值先變大后變小
D.U變化量與I變化量比值等于R3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有磁感應強度為B0的勻強磁場．下列表述不正確的是(　　)

A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外
C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P ， 粒子的比荷越小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】地面上物體在變力F作用下由靜止開始豎直向上運動，力F隨高度x的變化關(guān)系如圖所示，物體能上升的最大高為h，h<H。當物體加速度最大時其高度為 ， 加速度的最大值為。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，以初速度v沿垂直磁場方向射入磁感應強度為B的勻強磁場，在磁場中做勻速圓周運動。不計帶電粒子所受重力。

①求粒子做勻速圓周運動的半徑R和周期T；
②為使該粒子做勻速直線運動，還需要同時存在一個與磁場方向垂直的勻強電場，求電場強度E的大小。

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