（18分）如圖(a)所示，在以O為圓心，內(nèi)外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，存在輻射狀電場和垂直紙面的勻強磁場，內(nèi)外圓間的電勢差U為常量，R1=R0，R2=3R0，一電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子從內(nèi)圓上的A點進入該區(qū)域，不計重力。
⑴已知粒子從外圓上以速度v1射出，求粒子在A點的初速度v0的大小。
⑵若撤去電場，如圖(b)，已知粒子從OA延長線與外圓的交點C以速度v2射出，方向與OA延長線成45°角，求磁感應(yīng)強度的大小及粒子在磁場中運動的時間。
⑶在圖(b)中，若粒子從A點進入磁場，速度大小為v3，方向不確定，要使粒子一定能夠從外圓射出，磁感應(yīng)強度應(yīng)小于多少？



：⑴根據(jù)動能定理，，所以

⑵如圖所示，設(shè)粒子在磁場中作勻速圓周運動的半徑為R，由幾何知識可知，解得：。根據(jù)洛侖茲力公式，解得：。
根據(jù)公式，,解得：
⑶考慮臨界情況，如圖所示
①，解得：
②，解得：，綜合得：
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖3所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度  為B的
勻強磁場，一個不計重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點O處以速度v進入磁場，
粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120°角，若粒子
穿過y軸正半軸后在磁場中到x軸的最大距離為a，則該粒子的比荷和所
帶電荷的正負是      (　　)        
A．，正電荷B．，正電荷
C．，負電荷 D．，負電荷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在x軸上方及下方存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，上方磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、下方磁場的磁感應(yīng)強度大小為。一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子從x軸上O點以速度v0垂直x軸向上射出。不計粒子重力。

求：

小題1:射出后粒子第二次到達x軸時離O點的距離， 并畫出該過程粒子運動的軌跡；
小題2:射出后粒子經(jīng)過多長時間第二次到達x軸。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如下圖，在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有互相正交的勻強電場E與勻強磁場B，E的大小為1.0×103V/m，方向未知，B的大小為1.0T，方向垂直紙面向里；第二象限的某個圓形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面向里的勻強磁場B′。一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與x軸負方向60°角從A點沿直線進入第一象限運動，經(jīng)B點即進入處于第二象限內(nèi)的磁場B′區(qū)域，一段時間后，微粒經(jīng)過x軸上的C點并與x軸負方向成60°角的方向飛出。已知A點的坐標(biāo)為（10，0），C點的坐標(biāo)為（-30，0），不計粒子重力，g取10m/s2。
小題1:請分析判斷勻強電場E的方向并求出微粒的運動速度v；
小題2:勻強磁場B′的大小為多大？
小題3:B′磁場區(qū)域的最小面積為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示的正方形平面oabc內(nèi)，存在著垂直于該平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B，已知正方形邊長為L,一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子（不計重力）在t=0時刻平行于oc邊從0點射入磁場中，
（1）若帶電粒子從a點射出磁場，求帶電粒子在磁場中運動的時間以及初速度的大小；
（2）若磁場的磁感應(yīng)強度按如圖所示的規(guī)律變化，規(guī)定磁場向外的方向為正方向，磁感應(yīng)強度的大小為Bo，則要使帶電粒子能從oa邊界射出磁場,磁感應(yīng)強度B的變化周期T的最小值應(yīng)為多少?
(3)若所加磁場與第(2)問中相同，則要使粒子從b點沿ab方向射出磁場，滿足這一條件的磁感應(yīng)強度的變化周期T及粒子射入磁場時的速度Vo應(yīng)為多少？(不考慮磁場變化產(chǎn)生的電場 )

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi),在y軸的左側(cè)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小B1=0.20T的勻強磁場,在y軸的右側(cè)存在垂直紙面向里、寬度d=0.125m的勻強磁場B2.某時刻一質(zhì)量m=2.0×10-8kg、電量q=+4.0×10-4C的帶電微粒（重力可忽略不計）,從x軸上坐標(biāo)為（-0.25m,0）的P點以速度v=2.0×103 m/s沿y軸正方向運動.試求:

（1）微粒在y軸的左側(cè)磁場中運動的軌道半徑;
（2）微粒第一次經(jīng)過y軸時速度方向與y軸正方向的夾角;
（3）要使微粒不能從右側(cè)磁場邊界飛出,B2應(yīng)滿足的條件

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，M、N是一電子在勻強磁場中做勻速圓周運動軌跡上的兩點，MN的連線與磁場垂直，長度LMN=0.05m磁場的磁感應(yīng)強度為B=9.1×10-4T。電子通過M點時速度的方向與MN間的夾角θ=30°，（電子的質(zhì)量m=9.1×10-31kg，電荷量e=1.6×10-19c）求：

⑴ 電子做勻速圓周運動的軌道半徑
⑵ 電子做勻速圓周運動的速率
⑶ 電子從M點運動到N點所用的時間

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(12分)(2010·蘇州模擬)質(zhì)譜儀可測定同位素的組成．現(xiàn)有一束一價的鉀39和鉀41離

子經(jīng)電場加速后，沿著與磁場和邊界均垂直的方向進入勻強磁場中，
如圖所示．測試時規(guī)定加速電壓大小為U0，但在實驗過程中加
速電壓有較小的波動，可能偏大或偏小ΔU.為使鉀39和鉀41打在
照相底片上的區(qū)域不重疊，ΔU不得超過多少？(不計離子的重力)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在半徑為R的圓內(nèi)有一磁感應(yīng)強度為B的向外的勻強磁場，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子（不計重力），從A點對著圓心方向垂直射入磁場，從C點飛出，則（   ）
A．粒子帶負電
B．粒子的軌道半徑為R
C．帶電粒子從C點飛出時，速度偏轉(zhuǎn)角為120°
D．粒子在磁場中運動的時間為

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