（14分）如圖所示，圖中左邊有一對平行金屬板，兩板相距為d，電壓為U。兩板之間有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B0，方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里；圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)也存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面朝里。一電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑PQ方向射入磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的G點射出，已知弧QG所對應(yīng)的圓心角為
。離子重力不計。求：
（1）離子速度的大��；
（2）離子在圓形磁場區(qū)域內(nèi)做圓周運動的半徑；
（3）離子的質(zhì)量。
巧學(xué)巧練系列答案科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（19分）如圖所示裝置中，區(qū)域Ⅰ和Ⅲ中分別有豎直向上和水平向右的勻強電場，電場強度分別為E和E/2;Ⅱ區(qū)域內(nèi)有垂直向外的水平勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)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)域的勻強電場中。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。
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如圖所示，在xoy平面內(nèi)y軸與MN邊界之間有沿x軸負(fù)方向的勻強電場，y軸左側(cè)和MN邊界右側(cè)的空間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小相等的勻強磁場，MN邊界與y軸平行且間距保持不變．一質(zhì)量為m、電荷量為 -q的粒子以速度v0從坐標(biāo)原點O沿x軸負(fù)方向射入磁場，每次經(jīng)過磁場的時間均為t0，粒子重力不計．
（1）求磁感應(yīng)強度的大小B；
（2）粒子回到原點O，其運動路程最短時，經(jīng)過的時間為t="5" t0，求電場區(qū)域的寬度d 和此時的電場強度E0；
（3）若帶電粒子能夠回到原點0，則電場強度E應(yīng)滿足什么條件? 
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（12分）以坐標(biāo)原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，如圖所示。一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點A處以速度v沿負(fù)x方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與y軸的交點C處沿正y方向飛出。
（1）請判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷
；
（2）若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強度的
大小變?yōu)锽′，該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場，
但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了60°角，
求磁感應(yīng)強度B′多大？此次粒子在磁場中運動所用時
間 t是多少？
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（12分）如下圖所示，直角坐標(biāo)系xOy中第一象限內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場．在t=0時刻，同時從x軸各處以沿y軸正向的相同速度將質(zhì)量均為m，電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場，已知在t=t0時刻從y軸射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸．不計粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用．
（1）求磁場的磁感應(yīng)強度B的大��；
（2）若從x軸兩個不同位置射入磁場的粒子，先后從y軸上的同一點P（P點圖中未標(biāo)出）射出磁場，求這兩個粒子在磁場中運動的時間t1與t2之間應(yīng)滿足的關(guān)系．
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如圖14所示，在坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于xoy面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E。一質(zhì)量為m、帶電荷量為
的粒子自y軸的P點沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點進入第一象限。已知P點坐標(biāo)為（0，-2），Q點坐標(biāo)為（4，0），不計粒子重力。求：
（1）求粒子過Q點時速度的大小。
（2）若磁感應(yīng)強度的大小為一定值B，粒子將以垂直y軸的方向經(jīng)H點進入第二象限，求B的大小及H點的坐標(biāo)值；
（3）求粒子在第一象限內(nèi)運動的時間t。
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如圖所示，矩形線框的質(zhì)量m＝0.016kg，長L＝0.5m，寬d＝0.1m，電阻R＝0.1Ω.從離磁場區(qū)域高h(yuǎn)1＝5m處自由下落，剛?cè)雱驈姶艌鰰r,由于磁場力作用，線框正好作勻速運動. 
(1)求磁場的磁感應(yīng)強度；(2) 如果線框下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間為△t＝0.15s，求磁場區(qū)域的高度h2.
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如圖所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為q，不計重力的帶電粒子，從x軸上的P(a,0)點，以速度v沿與x軸正方向成60°角射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限。
（1）判斷粒子的電性；
（2）求：勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和粒子通過第一象限的時間。
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（16分)在如圖所示的xoy坐標(biāo)系中，y>0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向、場強為E的勻強電場，y<0的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場．一帶電粒子從y軸上的P(0，h)點以沿x軸正方向的初速度射出，恰好能通過x軸上的D(d，0)點．己知帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為-q．h、d、q均大于0．不計重力的影響．
（1）若粒子只在電場作用下直接到達D點，求粒子初速度的大小
；
（2）若粒子在第二次經(jīng)過x軸時到達D點，求粒子初速度的大小
（3）若粒子在從電場進入磁場時到達D點，求粒子初速度的大小；
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（2）
（3）
(3分) 
(2分) 聯(lián)立解得：
(3分) 則離子運動半徑
(3分) 得
