（10分）如圖14所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，M、O、N在一條直線(xiàn)上，∠MOQ=60°，這兩個(gè)區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子（帶電荷量為+q，質(zhì)量為m）通過(guò)小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場(chǎng)加速后通過(guò)小孔O2射出，從接近O點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度垂直于磁場(chǎng)邊界MN，也垂直于磁場(chǎng)，不計(jì)離子的重力。

（1）當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R；

（2）在OQ上有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為L(zhǎng)，當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U取哪些值時(shí)，才能保證離子通過(guò)P點(diǎn)

 

【答案】

（1）

（2）

【解析】（1）離子在電場(chǎng)中加速時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理       （2分）

離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力         （2分）

解得                                            （1分）

（2）離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖所示  （1分）

由幾何關(guān)系可知

 要保證離子通過(guò)P點(diǎn)，則L=nR               （2分）

 解得到（1分）  其中=1,2,3…   （1分）

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖14所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，M、O、N在一條直線(xiàn)上，∠MOQ=60°，這兩個(gè)區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子（帶電荷量為+q，質(zhì)量為m）通過(guò)小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場(chǎng)加速后通過(guò)小孔O2射出，從接近O點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度垂直于磁場(chǎng)邊界MN，也垂直于磁場(chǎng)，不計(jì)離子的重力。

（1）當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R；

（2）在OQ上有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為L(zhǎng)，當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U取哪些值時(shí)，才能保證離子通過(guò)P點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（10分）如圖14所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，M、O、N在一條直線(xiàn)上，∠MOQ=60°，這兩個(gè)區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子（帶電荷量為+q，質(zhì)量為m）通過(guò)小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場(chǎng)加速后通過(guò)小孔O2射出，從接近O點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度垂直于磁場(chǎng)邊界MN，也垂直于磁場(chǎng)，不計(jì)離子的重力。

（1）當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R；

（2）在OQ上有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為L(zhǎng)，當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U取哪些值時(shí)，才能保證離子通過(guò)P點(diǎn)

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（14分）如圖14所示，在傾角的固定斜面上，跨過(guò)定滑輪的輕繩一端系在小車(chē)的前端，另一端被坐在小車(chē)上的人拉住，已知人的質(zhì)量m=60kg，小車(chē)的質(zhì)量M=10kg，繩及滑輪的質(zhì)量，滑輪與繩間的摩擦均不計(jì)，斜面與小車(chē)間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面足夠長(zhǎng)，當(dāng)人以280N的力拉繩時(shí)，求：

   （1）人與車(chē)一起運(yùn)動(dòng)的加速度的大��；

   （2）人所受的摩擦力的大小和方向；

   （3）某時(shí)刻人和車(chē)沿斜面向上的速度大小為3m/s,此時(shí)人松手，則人和車(chē)一起滑到最高點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間？

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2010年湖北省孝感高中高二下學(xué)期期末考試物理試題 題型：計(jì)算題

（10分）如圖14所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，M、O、N在一條直線(xiàn)上，∠MOQ=60°，這兩個(gè)區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子（帶電荷量為+q，質(zhì)量為m）通過(guò)小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場(chǎng)加速后通過(guò)小孔O2射出，從接近O點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度垂直于磁場(chǎng)邊界MN，也垂直于磁場(chǎng)，不計(jì)離子的重力。
（1）當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U=U0，求離子進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R；
（2）在OQ上有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為L(zhǎng)，當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U取哪些值時(shí)，才能保證離子通過(guò)P點(diǎn)

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