在甲圖中，帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，從G點垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場。該偏轉(zhuǎn)磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后，最終到達(dá)照相底片上的H點，如圖甲所示，測得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計。

(1)設(shè)粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m。求該粒子的比荷；
(2)若偏轉(zhuǎn)磁場的區(qū)域為圓形，且與MN相切于G點，如圖乙所示，其它條件不變,要保證上述粒子從G點垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場后不能打到MN邊界上(MN足夠長)，求磁場區(qū)域的半徑應(yīng)滿足的條件。
（1）（2）R≤

試題分析：(1)帶電粒子經(jīng)過電場加速，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場時速度為v，由動能定理
qU=mv                        
進(jìn)入磁場后帶電粒子做勻帶圓周運(yùn)動，軌道半徑r，qvB=m 
打到H點有r=                      
由①②③得=                    
(2)要保證所有帶電粒子都不能打到MN邊界上，帶電粒子在磁場中運(yùn)動偏角要小于或等于90°，臨界狀態(tài)為90°如圖所示，磁場區(qū)半徑R=r= 
所以磁場區(qū)域半徑滿足R≤  

點評：當(dāng)粒子在磁場中運(yùn)動時，必須弄清楚粒子的運(yùn)動軌跡，然后結(jié)合幾何知識和牛頓第二定律分析
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（9分）如圖所示，勻強(qiáng)磁場寬L=30cm，B=3.34×10-3 T，方向垂直紙面向里，設(shè)一質(zhì)子以v0=1.6×105 m/s的速度垂直于磁場B的方向從小孔C射入磁場，然后打到照相底片上的A點，質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10-27 kg；質(zhì)子的電量為1.6×10-19 C．求：

（1）質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r；
（2）A點距入射線方向上的O點的距離H；
（3）質(zhì)子從C孔射入到A點所需的時間t．（，結(jié)果保留1位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，區(qū)域足夠大，方向垂直于紙面向里，直角坐標(biāo)系xoy的y軸為磁場的左邊界，A為固定在x軸上的一個放射源，內(nèi)裝鐳核（Ra）沿著與+x成θ角方向釋放一個α粒子后衰變成氡核（Rn）。α粒子在y軸上的N點沿方向飛離磁場，N點到O點的距離為L，已知OA間距離為L，α粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，氡核的質(zhì)量為m0，

（1）、寫出鐳核的衰變方程；
（2）、如果鐳核衰變時釋放的能量全部變?yōu)棣亮Ｗ雍碗焙说膭幽埽笠粋�原來靜止的鐳核衰變時放出的能量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（l0分）磁聚焦被廣泛的應(yīng)用在電真空器件中，如圖所示，在坐標(biāo)中存在有界的勻強(qiáng)聚焦磁場，方向垂直坐標(biāo)平面向外，磁場邊界PQ直線與x軸平行，距x軸的距離為，邊界POQ的曲線方程為。且方程對稱y軸，在坐標(biāo)x軸上A處有一粒子源，向著不同方向射出大量質(zhì)量均為m、電量均為q的帶正電粒子，所有粒子的初速度大小相同均為v，粒子通過有界的勻強(qiáng)磁場后都會聚焦在x軸上的F點．已知A點坐標(biāo)為（－a，0），F(xiàn)點坐標(biāo)為（a，0）．不計粒子所受重力和相互作用求：

（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）粒子射入磁場時的速度方向與x軸的夾角為多大時，粒子在磁場中運(yùn)動時間最長，最長對間為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一束電子（電量為e）以速度V0垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬為d的勻強(qiáng)磁場中，電子穿出磁場的速度方向與電子原來的入射方向的夾角為30°，（電子重力忽略不計）

求:（1）電子的質(zhì)量是多少？
（2）穿過磁場的時間是多少？ 
（3）若改變初速度大小，使電子剛好不能從A邊射出，則此時速度v是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一電子以與磁場垂直的速度v從P處沿PQ方向進(jìn)入長為d、寬為h的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，從N點射出，如圖12所示，若電子質(zhì)量為m，電荷量為e，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則       ( 　　)
A．h＝d
B．電子在磁場中運(yùn)動的時間為
C．電子在磁場中運(yùn)動的時間為
D．洛倫茲力對電子不做功

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(新題快遞)如圖所示，寬h＝2 cm的有界勻強(qiáng)磁場的縱向范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里．現(xiàn)有一群正粒子從O點以相同的速率沿紙面不同方向射入磁場．若粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌跡半徑r均為5 cm，不計粒子的重力，則(　　)
A．右邊界：－4 cm<y<4 cm內(nèi)有粒子射出
B．右邊界：y>4 cm和y<－4 cm內(nèi)有粒子射出
C．左邊界：y>8 cm內(nèi)有粒子射出
D．左邊界：0<y<8 cm內(nèi)有粒子射出

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

帶電粒子的質(zhì)量,電荷量q=l.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁場同時又垂直于磁場邊界的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感強(qiáng)度為B=0.17T.磁場的寬度為L=10cm.求:(不計重力)

(1)帶電粒子離開磁場時的偏轉(zhuǎn)角多大?
(2)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間是多少?
(3)帶電粒子在離開磁場時偏離入射方向的距離d多大?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，在x軸上到原點的距離為x0的P點，以平行于y軸的初速度射入此磁場，在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場．不計重力的影響．由這些條件可知                  
A．不能確定粒子通過y軸時的位置
B．不能確定粒子速度的大小
C．不能確定粒子在磁場中運(yùn)動所經(jīng)歷的時間
D．以上三個判斷都不對

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