如下圖所示，一個質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子以速度v0從O點沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場區(qū)域后，從點b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°.粒子的重力不計，試求：
(1)圓形勻強磁場區(qū)域的最小面積.
(2)粒子在磁場中運動的時間.
(3)b到O的距離.

解：(1)帶電粒子在磁場中運動時，洛侖茲力提供向心力
   ①
帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，連接粒子在磁場區(qū)入射點和出射點弦長為:
  ②
要使圓形勻強磁場區(qū)域面積最小，其半徑剛好為:
  ③
其最小面積為：
(2)帶電粒子在磁場中運行的周期為：
T＝2πR/v0=2πm/qB ④
軌跡圓弧對應(yīng)的圓心角為120°，帶電粒子在磁場中運動的時間為
 
(3)由幾何關(guān)系得ob的距離:　

由①⑤式解得：d＝3mv0/qB.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖所示，一個質(zhì)量為M的人，站在臺秤上，一長為R的懸線一端系一個質(zhì)量為m小球，手拿懸線另一端，小球繞懸線另一端點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，且小球恰好能通過圓軌道最高點，則下列說法正確是（　�。�

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科目：高中物理 來源：2014屆黑龍江省高三上學(xué)期第二次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如下圖所示，一個質(zhì)量為M的人，站在臺秤上，一長為R的懸線一端系一個質(zhì)量為m小球，手拿懸線另一端，小球繞懸線另一端點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，且小球恰好能通過圓軌道最高點，則下列說法正確是（　�。�

A.小球運動到最低點時，臺秤的示數(shù)最大且為（M＋6m）g

B.小球運動到最高點時，臺秤的示數(shù)最小且為Mg

C.小球在a、b、c三個位置臺秤的示數(shù)相同

D.小球從最高點運動到最低點的過程中臺秤的示數(shù)增大，人處于超重狀態(tài)

 

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年江西省協(xié)作體高三第三次聯(lián)考理科綜合物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如下圖所示，一個質(zhì)量為M的人，站在臺秤上，一長為R的懸線一端系一個質(zhì)量為m小球，手拿懸線另一端，小球繞懸線另一端點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，且小球恰好能通過圓軌道最高點，則下列說法正確是（　　�。�

A. 小球運動到最低點時，臺秤的示數(shù)最大且為（M＋6m）g

B. 小球運動到最高點時，臺秤的示數(shù)最小且為Mg

C.小球在a、b、c三個位置臺秤的示數(shù)相同

D.小球從最高點運動到最低點的過程中臺秤的示數(shù)增大，人處于超重狀態(tài)

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖所示，一個質(zhì)量為、電量為+2×10―6C的小球，套在絕緣桿上，標可在豎直平面內(nèi)繞上端轉(zhuǎn)動，球與桿的動摩擦因數(shù)為0.5，整個裝置處于電場強度大小為2×104N/C，方向水平向右的勻強電場中，取g=10m/s2。求：

   （1）桿與豎直方向夾角多大時，小球運動速度變化最快

   （2）當桿豎直放置時，球沿桿下滑1m所損失的機械能

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012年5月江西重點中學(xué)協(xié)作體第三次聯(lián)考）如下圖所示，一個質(zhì)量為M的人，站在臺秤上，一長為R的懸線一端系一個質(zhì)量為m小球，手拿懸線另一端，小球繞懸線另一端點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，且小球恰好能通過圓軌道最高點，則下列說法正確是（　　�。�

A. 小球運動到最低點時，臺秤的示數(shù)最大且為（M＋6m）g

B. 小球運動到最高點時，臺秤的示數(shù)最小且為Mg

C.小球在a、b、c三個位置臺秤的示數(shù)相同

D.小球從最高點運動到最低點的過程中臺秤的示數(shù)增大，人處于超重狀態(tài)

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