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(12分)如下图所示,直角坐标系xOy中第一象限内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场.在t=0时刻,同时从x轴各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m,电荷量均为q的带正电粒子射入磁场,已知在t=t0时刻从y轴射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴.不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用.

(1)求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若从x轴两个不同位置射入磁场的粒子,先后从y轴上的同一点P(P点图中未标出)射出磁场,求这两个粒子在磁场中运动的时间t1与t2之间应满足的关系.
(1)B=(2)

试题分析:(1) 粒子在t0时间内,速度方向改变了90°,故周期T=4t0  (3分)
由T=得B=          3分)
(2)在同一点射出磁场的两粒子轨迹如图,轨迹所对应的圆心角分别为

由几何关系有=180°-     (3分)
故t1+ t2==   (3分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,是电子射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置,虚线是电子的运动轨迹,那么A端接直流高压电源的   极(正或负),C为蹄形磁铁的   极(N或S)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一匀强磁场,磁场方向垂直于Oxy平面,在Oxy平面上,磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速度为v,方向沿x轴正方向。后来,粒子经过y轴上的P点,如图所示。不计重力的影响。粒子经过P点时的速度方向可能是图中箭头表示的(  )
A.只有箭头a、b是可能的
B.只有箭头b、c是可能的
C.只有箭头c是可能的
D.箭头a、b、c、d都是可能的

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,一个带负电的物体从绝缘粗糙斜面顶端滑到底端时的速度为v,若加上一个垂直纸面向外的磁场,则滑到底端时
A.v变大
B.v变小
C.v不变
D.不能确定v的变化

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,在平面直角坐标系xOy平面内存在着方向相反的两个匀强磁场区域,其中圆心在坐标原点、半径为R的圆形区域Ⅰ内磁场方向垂直于xOy平面向里,第一象限和第四象限的圆形区域外(区域Ⅱ)的磁场方向垂直于xOy平面向外,MN为与x轴垂直且与y轴相距2.5R的一条直线,现有一质量为m、电荷量为+q的带电粒子,经过加速电压为U的加速电场加速后,从坐标为(-R,0)的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,并从横坐标为0.5R处的P点进入区域Ⅱ.已知粒子第一次经过直线MN和第二次经过直线MN时的速度方向恰好相反,不计粒子重力,求:

(1)粒子进入圆形区域Ⅰ时的运动速度v的大小;       
(2)区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B1、B2的大小;
(3)粒子从A点开始到第二次经过直线MN的过程中运动的总时间t.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个带电粒子以某一初速度射入匀强磁场中,不考虑其它力的作用,粒子在磁场中不可能做(   )
A.匀速直线运动B.匀变速直线运动
C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过Δt时间从C点射出磁场,OC与OB成600角。现将带电粒子的速度变为v/3,仍从A点射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为
A.B.2ΔtC.D.3Δt

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直于磁场方向进人匀强磁场,最后打到屏P上.不计重力.下列说法正确的有(  )
A.a、b均带负电
B.a在磁场中飞行的时间比b的短
C.a在磁场中飞行的路程比b的大
D.a在P上的落点与O点的距离比b的远

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质子(m、e)和α粒子(4m、2e)以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中,它们在垂直于磁场的平面内都做匀速圆周运动,它们的轨道半径和运动周期关系是:
A.Rp:Rα=1:2,Tp:Tα=1:2B.Rp:Rα=2:1,Tp:Tα=1:2
C.Rp:Rα=1:2,Tp:Tα=2:1D.Rp:Rα=1:4,Tp:Tα=1:4

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