（16分）如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場。a、b、c三點將圓周等分，三對間距為d的平行金屬板通過三點分別與圓相切，切點有小孔與磁場相通，板間電壓均為U。一個質(zhì)量為m，電量為+q的粒子從s點由靜止開始運動，經(jīng)過一段時間又回到s點。試求：

（1）電壓U和磁感應(yīng)強度B應(yīng)滿足什么關(guān)系？

（2）粒子從s點出發(fā)后，第一次回到s點經(jīng)歷的時間。

解析：

⑴帶電粒子在電場中運動，由動能定理

   （2分）

在磁場中做勻速圓周運動

    （2分）

由幾何知識得到：r=    （2分）

整理后得    （1分）

⑵帶電粒子在電場中做初速度為0的勻加速運動，所用時間為t1,根據(jù)牛頓第二定律及運動規(guī)律

    （1分）

    （1分）

解得：       （2分）

帶電粒子在磁場中的勻速圓周運動共經(jīng)歷了半個周期的時間

     （2分）

式中T為粒子在磁場中的運動周期

    （1分）

所以，粒子再次回到s點所需時間為t=3t1+t2=    （2分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于圓平面（未畫出）．一群比荷都為α的負(fù)離子體以相同速率v0（較大），由P點在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，又飛出磁場，則下列說法正確的是（不計重力）  （　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

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，則下列說法不正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?南寧三模）如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直圓面向內(nèi)．有一個質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子，從A點沿半徑方向垂直射人磁場內(nèi)，又從C點射出，∠AOC=120°，下列說法正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在半徑為R=
mv0
Bq
的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B，圓形區(qū)域右側(cè)有一豎直感光板，從圓弧頂點P以速率v0的帶正電粒子平行于紙面進(jìn)入磁場，已知粒子的質(zhì)量為m，電量為q，粒子重力不計．
（1）若粒子對準(zhǔn)圓心射入，求它在磁場中運動的時間；
（2）若粒子對準(zhǔn)圓心射入，且速率為
3
v0，求它打到感光板上時速度的垂直分量；
（3）若粒子以速度v0從P點以任意角入射，試證明它離開磁場后均垂直打在感光板上．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在半徑為R的半圓形碗的光滑表面上，一質(zhì)量為m的小球以角速度ω在水平面內(nèi)作勻速圓周運動，此時球?qū)ν氲膲毫N=
 
，該平面離碗底的距離h=
 
．

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