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如圖所示為垂直紙面方向的圓形勻強磁場，半徑為R。有甲、乙兩個質量和電荷量大小都相同的異種帶電粒子沿直徑方向分別由A、B兩點射入磁場，并且都從C點射出磁場，C點到AB的距離為

/2R，若帶電粒子只受洛倫茲力，下列說法正確的是（　　）

A．甲乙速度之比2∶1 B．甲乙時間之比1∶2
C．甲乙路程之比3∶2 D．甲乙半徑之比2∶1

試題分析：由幾何知識知，CD＝

，所以甲的偏轉角為60°；乙的偏轉角為120°。甲的半徑為R₁＝Rcot 30°，乙的半徑為R₂＝Rcot 60°＝

。所以半徑之比為3∶1；由

得速度之比為3∶1；由

，得時間之比為1∶2；由弧長公式l＝αr得，路程之比為3∶2。

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖9-5所示，足夠長的水平絕緣桿MN，置于足夠大的垂直紙面向內的勻強磁場中，磁場的磁感強度為B，一個絕緣環P套在桿上，環的質量為

，帶電量為q的正電荷，與桿間的動摩擦因數為

，若使環以初速度

向右運動，試分析絕緣環克服摩擦力所做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

電子的速率v=3.0×10⁶m/s，沿著與磁場垂直的方向射入B=0.10T的勻強磁場中，它受到的洛倫茲力大小為______N．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，abcd為一正方形邊界的勻強磁場區域，磁場邊界邊長為L，三個粒子以相同的速度從a點沿對角線方向射入，粒子1從b點射出，粒子2從c點射出，粒子3從cd邊垂直射出，不考慮粒子的重力和粒子間的相互作用．根據以上信息，可以確定

A．粒子1帶正電，粒子2不帶電，粒子3帶負電

B．粒子1和粒子3的比荷之比為2∶1

C．粒子1和粒子2在磁場中的運動時間之比為4∶1

D．粒子3的射出位置與d點相距

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

（4分）（2011?海南）空間存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，圖中的正方形為其邊界．一細束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點入射．這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不計重力．下列說法正確的是（）

A．入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間一定不同

B．入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡一定相同

C．在磁場中運動時間相同的粒子，其運動軌跡一定相同

D．在磁場中運動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(22分)如圖所示，在兩塊水平金屬極板間加有電壓U構成偏轉電場，一束比荷為

帶正電的粒子流（重力不計），以速度v_o =10⁴m/s沿水平方向從金屬極板正中間射入兩板。粒子經電場偏轉后進入一具有理想邊界的半圓形變化磁場區域，O為圓心，區域直徑AB長度為L=1m，AB與水平方向成45°角。區域內有按如圖所示規律作周期性變化的磁場，已知B₀="0." 5T，磁場方向以垂直于紙面向外為正。粒子經偏轉電場后，恰好從下極板邊緣O點與水平方向成45°斜向下射入磁場。求：
（1）兩金屬極板間的電壓U是多大？
（2）若T₀ =0.5s，求t=0s時刻射人磁場的帶電粒子在磁場中運動的時間t和離開磁場的位置。
（3）要使所有帶電粒子通過O點后的運動過程中不再從AB兩點間越過，求出磁場的變化周期T₀應滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示是測量帶電粒子質量的儀器工作原理示意圖。設法使某有機化合物的氣態分子導入圖中所示的容器A中，使它受到電子束轟擊，失去一個電子變成正一價的分子離子。分子離子從狹縫s₁以很小的速度進入電壓為U的加速電場區（初速不計），加速后，再通過狹縫S₂、S₃、方向垂直于磁場區的界面PQ，方向垂直于磁場區的界面PQ,射入磁感強度為B的勻強磁場。最后，分子離子打到感光片上，形成垂直于紙面而且平行于狹縫s₃的細線。若測得細線到狹縫s₃的距離為d，試導出分子離子的質量m的表達式。