（18分）如圖所示，相距為d、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場；在POy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場；POx區(qū)域為無場區(qū)．一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場射入兩板間并做勻速直線運動，從H（0，a）點垂直y軸進(jìn)入第Ⅰ象限．
（1）求離子在平行金屬板間的運動速度；
（2）若離子經(jīng)OP上某點離開磁場，最后垂直x軸離開第Ⅰ象限，求離子在第Ⅰ象限磁場區(qū)域的運動時間；
（3）要使離子一定能打在x軸上，則離子的荷質(zhì)比應(yīng)滿足什么條件？
（1）（2）（3）

試題分析：（1）粒子在平行板內(nèi)做勻速直線運動，有，又，
解得離子在平行板內(nèi)的速度為：
（2）如圖為離子在第一象限內(nèi)的運動軌跡圖，由幾何關(guān)系可得，軌跡半徑為
軌跡對應(yīng)的圓心角為 ；運動的周期為：
運動時間為：

（3）要使粒子一定能打到x軸上，離子在磁場中運動的最小半徑為r2，由幾何關(guān)系
解得：；
由 可得：，
即
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在做“奧斯特實驗”時，下列操作中現(xiàn)象最明顯的是（　　）
A．電流沿東西方向放置在磁針的正上方
B．電流沿南北方向放置在磁針的正上方
C．沿電流方向放置小磁針，使磁針在導(dǎo)線的正下方
D．沿電流方向放置小磁針，使磁針在導(dǎo)線的延長線上

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某同學(xué)將一段通電導(dǎo)線分別放入如圖所示的四個勻強磁場中，同時判斷出該導(dǎo)線在磁場中受力的方向，其中判斷錯誤的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

通電導(dǎo)線在磁場中受到的力稱為______（選填“安培力”或“洛倫茲力”），如下圖電流垂直紙面向里，磁場（即磁感線方向）平行紙面向下，由左手定則可知，該力的方向______（選填“水平向左”或“水平向右”）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于如圖四幅圖的分析，正確的是（　�。�
A．圖（a）表明磁場產(chǎn)生電流
B．圖（b）能判斷出電源的左端為正極
C．圖（c）是電動機的原理圖
D．圖（d）顯示線圈匝數(shù)越多電磁鐵的磁性越強

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

正負(fù)電子對撞機的最后部分的簡化示意圖如圖所示（俯視圖），位于水平面內(nèi)的粗實線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負(fù)電子做圓運動的“容器”，經(jīng)過加速器加速后，質(zhì)量均為m的正、負(fù)電子被分別引入該管道時，具有相等的速率v，他們沿著管道向相反的方向運動。在管道控制它們轉(zhuǎn)變的是一系列圓形電磁鐵，即圖甲中的A1、A2、A3…An共有n個，均勻分布在整個圓環(huán)上，每組電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應(yīng)強度相同的勻強磁場，并且方向豎直向下，磁場區(qū)域的直徑為d（如圖乙），改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可改變磁場的磁感應(yīng)強度從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度。經(jīng)過精確的調(diào)整，首先實現(xiàn)電子在環(huán)形管道中沿圖甲中虛線所示的軌跡運動，這時電子經(jīng)過每個電磁場區(qū)域時射入點和射出點都是電磁場區(qū)域的同一直徑的兩端，如圖乙所示。若電子的重力可不計，則下列相關(guān)說法正確的是（    ）
A．負(fù)電子在管道內(nèi)沿順時針方向運動
B．電子經(jīng)過每個電磁鐵，偏轉(zhuǎn)的角度是
C．碰撞點為過入射點所對直徑的另一端
D．電子在電磁鐵內(nèi)做圓周運動的半徑為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，在屏蔽裝置底部中心位置O點放一醫(yī)用放射源，可通過細(xì)縫沿扇形區(qū)域向外輻射速率為的粒子。已知屏蔽裝置寬AB=9cm、縫長AD=18cm，粒子的質(zhì)量，電量。若在屏蔽裝置右側(cè)條形區(qū)域內(nèi)加一勻強磁場來隔離輻射，磁感應(yīng)強度，方向垂直于紙面向里，整個裝置放于真空環(huán)境中。

(1)若所有的粒子均不能從條形磁場隔離區(qū)的右側(cè)穿出，則磁場的寬度d至少是多少?
(2)若條形磁場的寬度d=20cm，則射出屏蔽裝置的粒子在磁場中運動的最長時間和最短時間各是多少?(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，帶異種電荷的粒子a、b以相同的動能同時從O點射入寬度為d的有界勻強磁場，兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°，且同時到達(dá)P點，則  (      )
A．粒子a、b的電量之比是 2:3
B．粒子a、b的電量之比是 8:3
C．粒子a、b的質(zhì)量之比是 4:3
D．粒子a、b的質(zhì)量之比是 3:4

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(16分)如圖所示，在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B=5.0×10—2T，矩形區(qū)域AD長為m，AB寬為0.2 m，在AD邊中點O處有一放射源，某時刻，放射源沿紙面向磁場中各方向均勻地輻射出速率均為v=2×l06 m/s的某種帶正電粒子，帶電粒子質(zhì)量m=1.6×10-27 kg，電荷量為q=+3.2×l0-19C（不計粒子重力），求：

(1)帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑；
(2)從BC邊界射出的粒子中，在磁場中運動的最短時間；
(3)分別從BC邊界和CD邊界射出粒子數(shù)目的比值。

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