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          如圖，裝置中，區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的勻強電場，電場強度為E，區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外的水平勻強磁場，磁感應強度為B．區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平勻強磁場，磁感應強度為2B．一質量為m、帶電量為q的帶負電粒子（不計重力）從左邊界O點正上方的M點以速度v0水平射入電場，經(jīng)水平分界線OP上的A點與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場，并垂直豎直邊界CD進入Ⅲ區(qū)域的勻強磁場中．求：
          （1）粒子在Ⅱ區(qū)域勻強磁場中運動的軌道半徑
          （2）O、M間的距離
          （3）粒子從M點出發(fā)到第二次通過CD邊界所經(jīng)歷的時間．
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）粒子在勻強電場中做類平拋運動，設粒子過A點時速度為v，由類平拋規(guī)律知：v=
          v0
          cos60°
          =2v0
          粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：Bqv=m
          v2
          R

          所以：R=
          2mv0
          qB

          （2）設粒子在電場中運動時間為t1，加速度為a，
          則有：qE=ma
          v0tan60°=at1
          即t1=
          		3
          mv0
          qE

          O、M兩點間的距離為：L=
          1
          2
          at1t2=
          3mv02
          2qE

          （3）設粒子在Ⅱ區(qū)域磁場中運動時間為t2，則有：
          T1=
          2πR
          v
          =
          2πm
          qB

          則：t2=
          60°
          360°
          T1=
          πm
          3qB

          設粒子在Ⅲ區(qū)域磁場中運行時間為t3，同理：T2=
          πm
          qB

          則：t3=
          180°
          360°
          T2=
          πm
          2qB

          粒子從M點出發(fā)到第二次通過CD邊界所用時間為：
          t=t1+t2+t3=
          		3
          mv0
          qE
          +
          πm
          3qB
          +
          πm
          2qB
          =
          		3
          mv0
          qE
          +
          5πm
          6qB

          答：（1）粒子在Ⅱ區(qū)域勻強磁場中運動的軌道半徑
          2mv0
          qB
          ；
          （2）O、M間的距離為
          3mv02
          2qE
          ；
          （3）粒子從M點出發(fā)到第二次通過CD邊界所經(jīng)歷的時間
          		3
          mv0
          qE
          +
          5πm
          6qB
          ．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          如圖，在空間中有一坐標系xOy，其第一象限內(nèi)充滿著兩個勻強磁場區(qū)域I和II，直線OP是它們的邊界，區(qū)域I中的磁感應強度為B，方向垂直紙面向外；區(qū)域II中的磁感應強度為2B，方向垂直紙面向內(nèi)，邊界上的P點坐標為（4L，3L）．一質量為m電荷量為q的帶正粒子從P點平行于y軸負方向射入?yún)^(qū)域I，經(jīng)過一段時間后，粒子恰好經(jīng)過原點O，忽略粒子重力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
          （1）粒子從P點運動到O點的時間為多少？
          （2）粒子的速度大小是多少？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖所示，甲區(qū)域有豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，而乙區(qū)域只有垂直于紙面的另一勻強磁場．一束含有不同離子的大量粒子，以大小不同的速度由左向右射入?yún)^(qū)域甲，其中只有一部分離子能沿直線穿過區(qū)域甲而進入?yún)^(qū)域乙，進入?yún)^(qū)域乙后分成a、b兩束．不計離子的重力，分成a、b兩束一定是由于這些離子具有（　�。�
          A．不同的電量B．不同的質量C．不同的比荷D．不同的速率

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：多選題
			
          

						
          如圖所示，正方形容器處在勻強磁場中．一束電子從a孔垂直進入磁場射入容器中，其中一部分從c空射孔射出，一部分從d孔射出，則下列說法正確的是（　�。�
          A．從兩孔射出的電子速率之比為vc：vd．=2：1
          B．從兩孔射出的電子在容器中運動所用時間之比為tc：td=1：2．
          C．從兩孔時出的電子在容器中運動時的加速度大小之比ac：ad=1：2
          D．從兩孔射出的電子在容器中運動時的加速度大小之比ac：ad=2：1

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          兩個半徑不同、有缺口的金屬圓環(huán)在缺口處相連，如圖所示，當磁場的磁感應強度B增強時，內(nèi)、外金屬環(huán)上的感應電流的方向應為（　　）
          A．內(nèi)環(huán)順時針，外環(huán)逆時針
          B．內(nèi)環(huán)逆時針，外環(huán)順時針
          C．內(nèi)、外環(huán)均為順時針
          D．內(nèi)、外環(huán)均為逆時針

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          如圖所示，條形區(qū)域AA′BB′中存在方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度B的大小為0.3T，AA′、BB′為磁場邊界，它們相互平行，條形區(qū)域的長度足夠長，寬度d=1m．一束帶正電的某種粒子從AA′上的O點以沿著與AA′成60°角、大小不同的速度射入磁場，當粒子的速度小于某一值v0時，粒子在磁場區(qū)域內(nèi)的運動時間t0=4×10-6s；當粒子速度為v1時，剛好垂直邊界BB′射出磁場．取π=3，不計粒子所受重力．求：
          （1）粒子的比荷
          q
          m
          ；
          （2）速度v0和v1的大�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          在勻強磁場中置一均勻金屬薄片，有一個帶電粒子在該磁場中按如圖所示軌跡運動．由于粒子穿過金屬片時有動能損失，在MN上、下方的軌道半徑之比為10：9，不計粒子的重力及空氣的阻力，下列判斷中正確的是（　�。�
          A．粒子帶正電
          B．粒子沿abcde方向運動
          C．粒子通過上方圓弧比通過下方圓弧時間長
          D．粒子恰能穿過金屬片10次

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          如圖所示，坐標系xOy在豎直平面內(nèi)，光滑且絕緣的水平軌道MN的長度為L，N點到O點的豎直距NO=
          		3
          2
          L          ．有一質量為m、電荷量為+q的帶電小球（可看成質點）放在M點．已知在第一象限分布著互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上，場強E2=
          mg
          q
          ；磁場方向水平（圖中垂直紙面向外），磁感應強度大小為B；在第二象限分布著沿x軸正向的水平勻強電場，場強E1=
          B2qL
          6m
          ．求
          （1）小球到達N點的速度大小
          （2）小球到達x軸上的坐標
          （3）小球從M點由靜止釋放至落到x軸上所需的時間（設運動過程中小球所帶的電荷量不變）．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          在勻強磁場里有一個原來靜止的放射性元素
          23892
          U，由于發(fā)生α衰變而變?yōu)橐环N新元素釷核
          23490
          Th，假設衰變時釋放的核能全部轉化為α粒子和釷核的動能，則α粒子和釷核的動能之比以及它們在磁場中運動的半徑之比為（　　）
          A．1：1，兩內(nèi)切圓，半徑之比為1：45
          B．4：234，兩外切圓，半徑之比為45：1
          C．234：4，兩外切圓，半徑之比為45：1
          D．2：90，兩內(nèi)切圓，半徑之比為1：45
          

			
          

			
          
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