（12分） 如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2×10－3 T；磁場右邊是寬度L＝0.2 m、場強(qiáng)E＝40 V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場．一帶電粒子電荷量q＝－3.2×10－19 C，質(zhì)量m＝6.4×10－27 kg，以v＝4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁場，在磁場中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場，最后從電場右邊界射出．（不計(jì)重力）求：

（1）大致畫出帶電粒子的運(yùn)動軌跡；

（2）帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑；

（3）帶電粒子飛出電場時(shí)的動能Ek.

 

【答案】

 （1）0.4m；（2）如下圖；（3）7.68×10−18J．

【解析】

試題分析：（1）粒子運(yùn)動軌跡如圖。

（2）帶電粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)洛侖茲力做向心力，

則得。

（3）根據(jù)動能定理，粒子在射出電場過程中

代人數(shù)據(jù)解得：EK’＝7.68×10−18J

考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在磁場中作圓周運(yùn)動、動能定理 。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?徐匯區(qū)一模）在光滑絕緣的水平面上，長為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的兩端各連接一個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為-3q（可視為質(zhì)點(diǎn)，也不考慮兩者間相互作用的庫侖力）．現(xiàn)讓A處于如圖所示的有界勻強(qiáng)電場區(qū)域MPQN內(nèi)，已知虛線MP位于細(xì)桿的中垂線，MP和NQ的距離為4L，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E，方向水平向右．釋放帶電系統(tǒng)，讓A、B從靜止開始運(yùn)動（忽略小球運(yùn)動中所產(chǎn)生的磁場造成的影響）．求：
（1）小球A、B運(yùn)動過程中的最大速度；
（2）帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動到速度第一次為零所需的時(shí)間；
（3）帶電系統(tǒng)運(yùn)動過程中，B球電勢能增加的最大值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2×10-3T；磁場右邊是寬度L=0.2m、場強(qiáng)E=40V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場．一帶電粒子電荷量q=-3.2×10-19C，質(zhì)量m=6.4×10-27kg，以v=4×104m/s的速度沿OO’垂直射入磁場，在磁場中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場，最后從電場右邊界射出．求：
（1）大致畫出帶電粒子的運(yùn)動軌跡；（畫在答題紙上給出的圖中）
（2）帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑；
（3）帶電粒子飛出電場時(shí)的動能EK．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?南昌模擬）如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，區(qū)域足夠大，方向垂直于紙面向里，直角坐標(biāo)系xoy的y軸為磁場的左邊界，A為固定在x軸上的一個(gè)放射源，內(nèi)裝鐳核（
 
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Ra）沿著與+x成θ角方向釋放一個(gè)a粒子后衰變成氡核（Rn）．a(chǎn)粒子在y軸上的N點(diǎn)沿-x方向飛離磁場，N點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l，已知OA間距離為
l
2
，a粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，氡核的質(zhì)量為m0．
（1）寫出鐳核的衰變方程；
（2）如果鐳核衰變時(shí)釋放的能量全部變?yōu)閍粒子和氡核的動能，求一個(gè)原來靜止的鐳核衰變時(shí)放出的能量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

邊長為L的正方形金屬框在水平恒力作用下，穿過如圖所示的有界勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為d（d＞L），已知ab邊進(jìn)入磁場時(shí)，線框剛好做勻速運(yùn)動，則線框進(jìn)入磁場過程和從磁場另一側(cè)穿出過程相比較，說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B特斯拉，磁場方向垂直于紙面向里，MN是磁場的左邊界．在磁場中A處放一個(gè)放射源內(nèi)裝
 
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Ra（鐳），
 
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Ra放出某種射線后衰變成
 
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Rn（氡），粒子可向各個(gè)方向射出．若A距磁場的左邊界MN的距離OA=d 時(shí)，從A點(diǎn)沿垂直O(jiān)A向上射出的質(zhì)量較小粒子，恰好使放在MN左側(cè)的粒子接收器接收到垂直于邊界MN方向射出的該粒子，此時(shí)接收器位置距OA直線的距離也為d．由此可以推斷出（取原子質(zhì)量單位用m0表示，電子電量用e表示）．
（1）試寫出
 
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Ra衰變的方程且確定射出的質(zhì)量較小的粒子在磁場中的軌跡圓半徑是多少？
（2）射出的質(zhì)量較小的粒子的速度為多少？
（3）這一個(gè)靜止鐳核
 
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Ra衰變時(shí)虧損質(zhì)量多大？（提示：動量守恒定律在微觀領(lǐng)域仍適用，系統(tǒng)增加機(jī)械能來自核能釋放）?

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