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    精英家教网如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B=0.60T．磁场内有一块足够大的平面感光平板ab，板面与磁场方向平行．在距ab的距离为l=10cm处，有一个点状的α放射源S，它仅在纸平面内向各个方向均匀地发射α粒子．设放射源每秒发射n=3.0×104个α粒子，每个α粒子的速度都是v=6.0×106m/s．已知α粒子的电荷与质量之比
    qm
    =5.0×107    C/kg．求每分钟有多少个α粒子打中ab感光平板？
    分析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛仑兹力充当向心力可求得粒子的半径，则根据几何关系可求得打在ab上的粒子的条件，进而求出每分钟有多少个α粒子打中ab感光平．
    解答：解：α粒子磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动，用R表示轨道半径，有
    qvB=
    mv2
    R
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    由此得 R=
    mv
    qB

    代入数据得：R=20cm   
    因朝不同方向发射的α粒子的圆轨迹都过S，由此可知，某一圆轨迹以O圆心在图中N的左端与ab相切于P1点，由此O点为能打到感光平板上的α粒子圆轨迹圆心左侧最低位置，设此时α粒子从S射出的方向与SN的夹角为θ
    由几何关系可得 sinθ=
    R-l
    R
    =
    1
    2

    所以：θ=30°               
    同理O′为圆心在图中N的右侧与ab相切于P2点，则此O′点为能打到感光平板上的α粒子圆轨迹圆心右侧最低位置，设此时α粒子从S射出的方向与SN的夹角为θ′
    由上图几何关系可得θ′=30°                   
    分析可知∠cSd=120°方向的α粒子不能打到ab感光平板上，则每分钟能打到ab感光平板上的α粒子数为：x=60n×
    2
    3
    =1.2×106    个    
    答：每分钟有1.2×106个α粒子打中ab感光平板．
    点评：带电粒子在磁场中的运动解题的关键在于确定圆心和半径，然后再由几何关系即可求得要求的问题．
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，半径为r、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场右侧有一竖直放置的平行金属板M和N，两板间距离为L，在MN板中央各有一个小孔O2、O3、O1、O2、O3在同一水平直线上，与平行金属板相接的是两条竖直放置间距为L的足够长的光滑金属导轨，导体棒PQ与导轨接触良好，与阻值为R的电阴形成闭合回路（导轨与导体棒的电阻不计），该回路处在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，整个装置处在真空室中，有一束电荷量为+q、质量为m的粒子流（重力不计），以速率v0从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域，最后从小孔O3射出．现释放导体棒PQ，其下滑h后开始匀速运动，此后粒子恰好不能从O3射出，而从圆形磁场的最高点F射出．求：
    （1）圆形磁场的磁感应强度B′．
    （2）导体棒的质量M．
    （3）棒下落h的整个过程中，电阻上产生的电热．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    （1）圆形磁场的磁感应强度大小B′．
    （2）导体棒的质量M．
    （3）棒下落h的整个过程中，电阻上产生的电热．
    （4）粒子从E点到F点所用的时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    （1）圆形磁场的磁感应强度B′．
    （2）导体棒的质量M．
    （3）棒下落h的整个过程中，导体棒ab克服安培力做的功为多少？

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        （1）圆形磁场的磁感应强度B/。

    （2）导体棒的质量M。

        （3）棒下落h的整个过程中，导体棒ab克服安培力做的功为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    （1）圆形磁场的磁感应强度B′.

    （2）导体棒的质量M.

    （3）棒下落h的整个过程中,电阻上产生的电热.

    （4）粒子从E点到F点所用的时间.

     

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