（10分）如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的粒子，從A點(diǎn)射入寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，MN、PQ為該磁場的邊界線，磁場方向垂直于紙面向里，帶電粒子射入時(shí)的初速度方向與下邊界成θ=45°，且粒子恰好沒有從MN邊界射出，不計(jì)粒子所受重力，求該帶電粒子初速度v0。

和

解析試題分析：由題意知，帶電粒子恰好不能從MN邊界射出時(shí)有兩種可能的情況均滿足題意。若帶電粒子初速度向左上方和帶電粒子初速度向右上方時(shí)粒子軌跡與磁場上邊界相切，作出兩種情況的粒子運(yùn)動軌跡，如圖所示。     ①

設(shè)帶電粒子初速度向右上方時(shí)軌跡半徑為R1，則由牛頓第二定律和幾何關(guān)系有：
           ②
      ③
聯(lián)解②③得：
      ④
設(shè)粒子初速度向左上方時(shí)軌跡半徑為R2，則由牛頓第二定律和幾何關(guān)系有：
          ⑤
          ⑥
聯(lián)解⑤⑥得：
      ⑦
評分參考意見：本題共10分，其中①②⑤式2分，③④⑥⑦式各1分；若有其他合理解法且答案正確，可同樣給分。
考點(diǎn)：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動 牛頓第二定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中，x軸上方有一個(gè)圓形有界勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），x軸下方分布有斜向左上與y軸方向夾角θ=45°的勻強(qiáng)電場；在x軸上放置有一擋板，長0.16m,板的中心與O點(diǎn)重合。今有一帶正電粒子從y軸上某點(diǎn)P以初速度v0=40m/s與y軸負(fù)向成45°角射入第一象限，經(jīng)過圓形有界磁場時(shí)恰好偏轉(zhuǎn)90°，并從A點(diǎn)進(jìn)入下方電場，如圖所示。已知A點(diǎn)坐標(biāo)（0.4m，0），勻強(qiáng)磁場垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=T，粒子的荷質(zhì)比C/kg，不計(jì)粒子的重力。問：

（1）帶電粒子在圓形磁場中運(yùn)動時(shí)，軌跡半徑多大？
（2）圓形磁場區(qū)域的最小面積為多少？
（3）為使粒子出電場時(shí)不打在擋板上，電場強(qiáng)度應(yīng)滿足什么要求？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，三個(gè)同心圓是磁場的理想邊界，圓1半徑R1=R、圓2半徑R2=3R、圓3半徑R3（R3＞R2）大小未定，圓1內(nèi)部區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓1與圓2之間的環(huán)形區(qū)域是無場區(qū)，圓2與圓3之間的環(huán)形區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B。兩個(gè)區(qū)域磁場方向均垂直于紙面向里。t=0時(shí)一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q（q＞0）的離子（不計(jì)重力），從圓1上的A點(diǎn)沿半徑方向以速度飛進(jìn)圓1內(nèi)部磁場。問：

（1）離子經(jīng)多長時(shí)間第一次飛出圓1？
（2）離子飛不出環(huán)形磁場圓3邊界，則圓3半徑R3至少為多大？
（3）在滿足了（2）小題的條件后，離子自A點(diǎn)射出后會在兩個(gè)磁場不斷地飛進(jìn)飛出，從t=0開始到離子第二次回到A點(diǎn)，離子運(yùn)動的總時(shí)間為多少？
（4）在同樣滿足了（2）小題的條件后，若環(huán)形磁場方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蛲猓渌鼦l件不變，從t=0開始到離子第一次回到A點(diǎn)，離子運(yùn)動的路徑總長為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示,第II象限中存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，在ｘ軸的下方Ｌ處存在一個(gè)處置紙面向外的單邊界勻強(qiáng)磁場。今有一個(gè)電量為+q、質(zhì)量為m的粒子（不計(jì)重力）從A點(diǎn)處以速度V0水平射入電場，恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O處飛出，運(yùn)動一段時(shí)間之后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，并在磁場中經(jīng)過P點(diǎn)（）。求:

（1）平行板間的電場強(qiáng)度的大��；
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；
（3）粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，虛線OL與y軸的夾角為θ＝60°，在此角范圍內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子從左側(cè)平行于x軸射入磁場，入射點(diǎn)為M。粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑為R。粒子離開磁場后的運(yùn)動軌跡與x軸交于P點(diǎn)（圖中未畫出），且OP=R。不計(jì)重力。求M點(diǎn)到O點(diǎn)的距離和粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，水平放置的扁平條形磁鐵，在磁鐵的左端正上方有一線框，線框平面與磁鐵垂直，當(dāng)線框從左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的過程中，穿過它的磁通量的變化是（     ）

A．先減小后增大B．始終減小C．始終增大D．先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的物理學(xué)家是（   ）

A．牛頓　B．伽利略C．法拉第　D．焦耳

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，半徑為R的圓形導(dǎo)線環(huán)對心、勻速穿過半徑也為R的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，規(guī)定逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流為正．導(dǎo)線環(huán)中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，其中最符合實(shí)際的是 (　)。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，有一水平放置的U形導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端連接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間距離為L，在導(dǎo)軌上垂直放置一根金屬棒MN，與導(dǎo)軌接觸良好，電阻為r，用外力拉著金屬棒向右以速度v做勻速運(yùn)動。則金屬棒運(yùn)動過程中

A．金屬棒中的電流方向?yàn)橛蒒到M     
B．電阻R兩端的電壓為BLv
C．金屬棒受到的安培力大小為    
D．電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率為

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