如圖14所示，在直角坐標(biāo)系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形區(qū)域內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B＝5.0×10－3 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向分別垂直紙面向外和向里．質(zhì)量為m＝6.64×10－27kg、電荷量為q＝＋3.2×10－19C的α粒子(不計(jì)α粒子重力)，由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電壓為U＝1205 V的電場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)加速后，從坐標(biāo)點(diǎn)M(－4，)處平行于x軸向右運(yùn)動(dòng)，并先后通過(guò)兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．

(1)請(qǐng)你求出α粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑；

(2)你在圖中畫(huà)出α粒子從直線x＝－4到直線x＝4之間的運(yùn)動(dòng)軌跡，并在圖中標(biāo)明軌跡與直線x＝4交點(diǎn)的坐標(biāo)；

(3)求出α粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域偏轉(zhuǎn)所用的總時(shí)間．

解析：(1)粒子在電場(chǎng)中被加速，由動(dòng)能定理得qU＝mv2

α粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，則牛頓第二定律得qvB＝m

聯(lián)立解得r＝＝＝(m)．

(2)由幾何關(guān)系可得，α粒子恰好垂直穿過(guò)分界線，故正確圖象為(如圖15所示)．

(3)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T＝＝

α粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)中分別偏轉(zhuǎn)的弧度為，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)總時(shí)間

t＝T＝＝

＝6.5×10－6(s)．

答案：(1)(m)　(2)略　(3)6.5×10－6(s)

圖15

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖14所示放置，它們各有一邊在水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面．質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因素相同，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動(dòng)．重力加速度為g．求：
①回路中的電流強(qiáng)度是多少？
②動(dòng)摩擦因素μ是多少？
③拉力F等于多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（08年茂名市二模）(14分)質(zhì)量M=2kg的質(zhì)點(diǎn)停在如圖14所示的平面直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O，當(dāng)其受到三個(gè)同平面的作用力F1、F2、F3時(shí)正好在O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知三個(gè)力中的F2=4N,方向指向y軸的負(fù)方向．求：

(1)當(dāng)停止F2作用時(shí)，質(zhì)點(diǎn)受到的合力大小和方向?

(2)從t=0(質(zhì)點(diǎn)靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O處)時(shí)起，停止其中F1的作用并恢復(fù)F2的作用，到第4s末質(zhì)點(diǎn)位置的坐標(biāo)是(-8，0)，則F1大小和方向如何?

(3)若從第4s末起恢復(fù)F1的作用，而同時(shí)停止F2作用，則到第6s末質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)是多少? 第6s末質(zhì)點(diǎn)的速度大小和方向如何?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖14所示，直角坐標(biāo)系xOy中，x＜0的區(qū)域存在沿+y軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，在x＞0的區(qū)域存在一垂直紙面的矩形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左邊界和下邊界分別與Oy、Ox軸重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B(圖中未畫(huà)出)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為e的電子從第二象限的某點(diǎn)P以初速度v0=沿+x軸方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，以2v0的速度經(jīng)坐標(biāo)為(0，L)的Q點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸的負(fù)方向返回電場(chǎng)，求：

圖14

(1)P點(diǎn)的坐標(biāo)；

(2)矩形區(qū)域的最小面積.

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科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年湖南省邵陽(yáng)市洞口二中高三（下）月考物理試卷（3月份）（解析版） 題型：解答題

兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖14所示放置，它們各有一邊在水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面．質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因素相同，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動(dòng)．重力加速度為g．求：
①回路中的電流強(qiáng)度是多少？
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