如圖所示，粒子源O產(chǎn)生初速度為零、電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，被電壓為的加速電場(chǎng)加速后通過直管，在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，兩平行板間電壓為2。離子偏轉(zhuǎn)后通過極板MN上的小孔S離開電場(chǎng)。已知ABC是一個(gè)外邊界為等腰三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，邊界AB=AC=L，，離子經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動(dòng)，垂直AB邊從AB中點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)。（忽略離子所受重力）

（1）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，試求離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
（2）若離子能從AC邊穿出，試求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍。
（1）  （2）

試題分析：（1）設(shè)離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為，則根據(jù)動(dòng)能定理可知：
 
離子進(jìn)入磁場(chǎng)后，由牛頓第二定律可知：
得  
（2）如圖所示，

由幾何知識(shí) 
又由于：     可得：
要滿足離子能從AC邊穿出，則 
點(diǎn)評(píng)：本題的解題關(guān)鍵是找到離子能從AC邊穿出的臨界狀態(tài)，即磁場(chǎng)為零時(shí)從C點(diǎn)射出，磁場(chǎng)越強(qiáng)射出點(diǎn)越靠近A點(diǎn)，軌跡與AC的切點(diǎn)是離子從AC邊穿出的臨界狀態(tài)，此時(shí)磁場(chǎng)最大。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在光滑絕緣的水平面內(nèi)，對(duì)角線AC將邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形分成ABC和ADC兩個(gè)區(qū)域，ABC區(qū)域有垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ADC區(qū)域有平行于DC并由C指向D的勻強(qiáng)電場(chǎng)．質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從A點(diǎn)沿AB方向以v的速度射入磁場(chǎng)區(qū)域，從對(duì)角線AC的中點(diǎn)O進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域．

（1）判斷磁場(chǎng)的方向并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
（2）討論電場(chǎng)強(qiáng)度E在不同取值時(shí)，帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域的橫截面的半徑為R，磁場(chǎng)方向垂直橫截面。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子以速率v0沿橫截面的某直徑射入磁場(chǎng)，離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏離入射方向60°。不計(jì)重力，該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

在直徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)存在均勻磁場(chǎng)、磁場(chǎng)方向垂直于圓面指向紙外。一電量為q、質(zhì)量的m的粒子，從磁場(chǎng)區(qū)域的一條直徑AC上的A點(diǎn)射入磁場(chǎng)，其速度大小為v0，方向與AC成α角。若此粒子恰好能打在磁場(chǎng)區(qū)域圓周上的D點(diǎn)，AD與AC的夾角為β，如圖所示，求該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾葹長(zhǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左右寬度為d ,磁場(chǎng)的上下區(qū)域很長(zhǎng)，一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，從電場(chǎng)的左邊界A點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，出磁場(chǎng)時(shí)與入射方向的偏角為θ.（不計(jì)粒子重力）
求：

（1）粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（3）粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界為平行四邊形ABCD，其中AC邊與對(duì)角線BC垂直，一束電子以大小不同的速度沿BC從B點(diǎn)射入磁場(chǎng)，不計(jì)電子的重力和電子之間的相互作用，關(guān)于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況，下列說法中正確的是
A．入射速度越大的粒子，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)
B．入射速度越大的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡越長(zhǎng)
C．從AB邊出射的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等
D．從AC邊出射的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(14分)如圖12所示，在坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)充滿著兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)a和b，OP為分界線，在區(qū)域a中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，方向垂直于紙面向里；在區(qū)域b中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向外，P點(diǎn)坐標(biāo)為(4l,3l)．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域b，經(jīng)過一段時(shí)間后，粒子恰能經(jīng)過原點(diǎn)O，不計(jì)粒子重力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

(1)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的時(shí)間最少是多少？
(2)粒子運(yùn)動(dòng)的速度可能是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示. 半徑分別為a 、b的兩同心虛線圓所圍空間分別存在電場(chǎng)和磁場(chǎng)，中心O處固定一個(gè)半徑很小（可忽略不計(jì)）的金屬球，在小圓空間內(nèi)存在沿半徑向內(nèi)的輻向電場(chǎng)，小圓周與金屬球間電勢(shì)差U，兩圓之間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，設(shè)有一個(gè)帶負(fù)電的粒子從金屬球表面沿x軸正方向以很小的初速度逸出，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q.（不計(jì)粒子的重力，忽略粒子逸出的初速度）
試求：（1）粒子到達(dá)小圓周上時(shí)的速度為多大？
（2）粒子以（1）中的速度進(jìn)入兩圓間的磁場(chǎng)中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)超過某一臨界值時(shí)，粒子將不能到達(dá)大圓周，求此磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值B.
（3）若當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度�。�2）中最小值，且時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后恰好能沿x軸負(fù)方向回到原出發(fā)點(diǎn)，求粒子從逸出到第一次回到原出發(fā)點(diǎn)的過程中，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.（設(shè)粒子與金屬球正碰后電量不變且能以原速率原路返回）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，帶有正電荷的A粒子和B粒子同時(shí)以同樣大小的速度從寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的O點(diǎn)分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場(chǎng)，又恰好不從另一邊界飛出，則下列說法中正確的是          （    ）

A．A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比是
B．A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比是
C．A、B兩粒子的之比是
D．A、B兩粒子的之比是

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