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(12分)一勻強磁場分布在以O(shè)為圓心，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，方向與紙面垂直，如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量q的帶正電的質(zhì)點，經(jīng)電場加速后，以速度v沿半徑MO方向進入磁場，沿圓弧運動到N點，然后離開磁場，∠MON=120º，質(zhì)點所受重力不計，求：

(1)判斷磁場的方向；
(2)該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B；
(3)帶電質(zhì)點在磁場中運動的時間。

(1)垂直紙面向外 (2)B=

(3)t=

試題分析：（1）根據(jù)左手定則，可知該磁場方向垂直紙面向外；
（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動，設(shè)軌道半徑為r，圓心為

如圖所示，洛侖茲力提供向心力

因此：

由幾何關(guān)系可得

聯(lián)立得

（3）設(shè)粒子在磁場中運動的時間為t，粒子做勻速圓周運動，期周期

由于

，因此運動的圓心角

因此粒子在磁場中運動的時間

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分）如圖（甲）所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN，PQ相距為L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=37°，導(dǎo)軌電阻不計.磁感應(yīng)強度為B₁=2T的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，長為L=1m的金屬桿ab垂直于MN，PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬桿的質(zhì)量為m₁=2kg、電阻為R₁=3Ω.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過導(dǎo)線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間距離和板長均為d=1m，定值電阻為R₂=1Ω.現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬桿由靜止釋放，取重力加速度g=10m/s².
（1）求金屬桿沿導(dǎo)軌下滑的最大速率v_m；
（2）當金屬桿穩(wěn)定下滑時，在水平放置的平行金屬板間加一垂直于紙面向里的勻強磁場B₂=3T，在下板的右端C點且非常靠近下板的位置有一質(zhì)量為m₂=6×10-5kg、帶電量為q=-1×10^-4C的液滴以初速度v水平向左射入磁場，該液滴可視為質(zhì)點，要使帶電液滴能從金屬板間射出，則初速度v滿足什么條件？
（3）若帶電液滴射入的速度恰好使液滴從D點飛出，液滴從C點射入時，再從該磁場區(qū)域加一個如圖（乙）所示的變化磁場（正方向與B₂方向相同，不考慮磁場變化所產(chǎn)生的電場），求該帶電液滴從C點射入到運動到D點所經(jīng)歷的時間t.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）如圖所示，勻強磁場寬L=30cm，B=3.34×10^-3 T，方向垂直紙面向里，設(shè)一質(zhì)子以v₀=1.6×10⁵ m/s的速度垂直于磁場B的方向從小孔C射入磁場，然后打到照相底片上的A點，質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10^-27 kg；質(zhì)子的電量為1.6×10^-19 C．求：

（1）質(zhì)子在磁場中運動的軌道半徑r；
（2）A點距入射線方向上的O點的距離H；
（3）質(zhì)子從C孔射入到A點所需的時間t．（

，結(jié)果保留1位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運動軌跡發(fā)生扭擺，其簡化模型如圖所示：Ⅰ、Ⅱ兩處寬度均為L的條形勻強磁場區(qū)邊界豎直，Ⅰ區(qū)域磁場垂直紙面向外，Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小均為B，兩磁場區(qū)的間距可以調(diào)節(jié)。以Ⅰ區(qū)域左邊界上的O點為坐標原點建立坐標系，y軸與左邊界重合，x軸與磁場邊界的交點分別為O₁、O₂和O₃。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，平行紙面從O點與y軸的夾角θ＝30°射入Ⅰ區(qū)域，粒子重力不計。

（1）若粒子恰好從O₁射出Ⅰ區(qū)域，粒子的速度應(yīng)為多大？
（2）若粒子從Ⅰ區(qū)域右邊界射出時速度與x軸的夾角為30°，調(diào)節(jié)兩磁場區(qū)的間距，粒子恰好從O₃射出Ⅱ區(qū)域，則粒子從O射入到從O₃射出共經(jīng)歷了多長時間？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線所示的區(qū)域內(nèi)，有方向垂直于畫面向里的勻強磁場，從邊緣A處有一束速度各不相同的質(zhì)子沿半徑方向射入磁場，這些質(zhì)子在磁場區(qū)運動過程中，錯誤的是（）

A．運動時間越長，其軌跡越長

B．運動時間越短的，射出磁場的速率越小。

C．在磁場中偏轉(zhuǎn)越小的，運動時間越短。

D．所有質(zhì)子在磁場中運動時間都相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分）如圖所示，磁感應(yīng)強度為B方向垂直紙面向里的勻強磁場中有一粒子源，粒子源從O點在紙面內(nèi)均勻地向各個方向同時發(fā)射速率為υ，比荷為k的帶正電粒子.PQ是垂直紙面放置,厚度不計的擋板，擋板的P端與O點的連線跟擋板垂直，粒子打在擋板上會被吸收。帶電粒子的重力及粒子間的相互作用力忽略不計，磁場分布的區(qū)域足夠?qū)拸V。