精英家教網(wǎng)有一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，一束質(zhì)子流以不同的速率，由圓周上的同一點(diǎn)，沿半徑方向射入磁場，如圖所示，質(zhì)子在磁場中（　�。�
A、路程長的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長B、速率小的運(yùn)動(dòng)時(shí)間短C、偏轉(zhuǎn)角度大的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長D、運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有可能無限長
分析：設(shè)磁場區(qū)域半徑為R，軌跡的圓心角為α，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=
α
2π
T，圓心角α越大，時(shí)間越長．根據(jù)幾何知識(shí)得到軌跡半徑r與R的關(guān)系，就能得到軌跡長度與時(shí)間的關(guān)系．帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)角等于軌跡的圓心角．
解答：精英家教網(wǎng)解：設(shè)磁場區(qū)域半徑為R，軌跡的圓心角為α．
A、粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡為S=Rα=rctg
α
2
?α，粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長，α越大，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知弧長S越短，故A錯(cuò)誤；
B、粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=
α
2π
，而軌跡半徑R=rctg
α
2
，又r=
mv
qB
，粒子速度v越大的，則r越大，故α越小，t越小，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)推論得知，帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)角等于軌跡的圓心角α，由t=
α
2π
T得，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長的，偏轉(zhuǎn)越大，故C正確；
D、由于質(zhì)子沿半徑方向射入磁場，故粒子不會(huì)在磁場內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間不可能無限長，故D錯(cuò)誤；
故選：C
點(diǎn)評(píng)：本題要根據(jù)幾何知識(shí)研究粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑與磁場區(qū)域半徑的關(guān)系，也可以通過作軌跡對(duì)比，得到軌跡的圓心角與運(yùn)動(dòng)時(shí)間、軌跡長度的關(guān)系．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?惠州模擬）中心均開有小孔的金屬板C、D與半徑為d的圓形單匝金屬線圈連接，圓形框內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，大小隨時(shí)間變化的關(guān)系為B=kt（k未知且k＞0），E、F為磁場邊界，且與C、D板平行．D板右方分布磁場大小均為B0，方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場．區(qū)域Ⅰ的磁場寬度為d，區(qū)域Ⅱ的磁場寬度足夠大．在C板小孔附近有質(zhì)量為m、電量為q的負(fù)離子由靜止開始加速后，經(jīng)D板小孔垂直進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ，不計(jì)離子重力．
（1）判斷圓形線框內(nèi)的磁場方向；
（2）若離子從C板出發(fā)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又恰能回到C板出發(fā)點(diǎn)，求離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；
（3）若改變圓形框內(nèi)的磁感強(qiáng)度變化率k，離子可從距D板小孔為2d的點(diǎn)穿過E邊界離開磁場，求圓形框內(nèi)磁感強(qiáng)度的變化率k是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?門頭溝區(qū)一模）如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器以及感光膠片組成．很細(xì)的靜電分析器的圓形通道半徑為R處，均勻輻向電場（場強(qiáng)方向指向圓心O）的場強(qiáng)大小為E．磁分析器中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B．（帶電粒子所受的重力不計(jì)）
（1）為了使位于A處電量為q、質(zhì)量為m的離子a，從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，加速電場的電壓U應(yīng)為多大？
（2）離子a由P點(diǎn)垂直磁場的邊界PQ進(jìn)入磁分析器后，仍做圓周運(yùn)動(dòng)，最終打在乳膠片上的Q點(diǎn)，該點(diǎn)距入射點(diǎn)P多遠(yuǎn)？
（3）如果離子b帶負(fù)電，離子b的比荷（q/m）是離子a比荷的2倍．現(xiàn)只保持加速電場的電壓U大小不變，要使從A點(diǎn)由靜止出發(fā)的離子b能夠打在QP的中點(diǎn)O'處，請(qǐng)分析說明加速電場、靜電分析器的均勻輻向電場和磁分析器的勻強(qiáng)磁場應(yīng)該做怎樣的調(diào)整？

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年重慶市高三三診理綜物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（19分）電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)在科學(xué)上有著廣泛的應(yīng)用，如圖所示的裝置中，AB、CD間的區(qū)域有豎直方向的勻強(qiáng)電場，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點(diǎn)的圓形有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面。一帶電粒子自O(shè)點(diǎn)以水平初速度正對(duì)P點(diǎn)進(jìn)入該電場后，從M點(diǎn)飛離CD邊界時(shí)速度為，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又從N點(diǎn)垂直于CD邊界回到電場區(qū)域，并恰能返回O點(diǎn)。已知OP間距離為，粒子質(zhì)量為，電量為，粒子自身重力忽略不計(jì)。試求：

（1）P、M兩點(diǎn)間的距離;

（2）返回O點(diǎn)時(shí)的速度大小;

（3）磁感強(qiáng)度的大小和有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的面積。

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年廣東省惠州市高三下學(xué)期4月模擬考試?yán)砭C試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（18分）中心均開有小孔的金屬板C、D與半徑為d的圓形單匝金屬線圈連接，圓形框內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，大小隨時(shí)間變化的關(guān)系為B=kt(k未知且k>0)，E、F為磁場邊界，且與C、D板平行。D板右方分布磁場大小均為B0，方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場。區(qū)域Ⅰ的磁場寬度為d，區(qū)域Ⅱ的磁場寬度足夠。在C板小孔附近有質(zhì)量為m、電量為q的負(fù)離子由靜止開始加速后，經(jīng)D板小孔垂直進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ，不計(jì)離子重力。

（1）判斷圓形線框內(nèi)的磁場方向；

（2）若離子從C板出發(fā)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又恰能回到C板出發(fā)點(diǎn)，求離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；

（3）若改變圓形框內(nèi)的磁感強(qiáng)度變化率k，離子可從距D板小孔為2d的點(diǎn)穿過E邊界離開磁場，求圓形框內(nèi)磁感強(qiáng)度的變化率k是多少？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

有一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，一束質(zhì)子流以不同的速率，由圓周上的同一點(diǎn)，沿半徑方向射入磁場，如圖所示，質(zhì)子在磁中                                                  


  1. A.
    路程長的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長
  2. B.
    速率小的運(yùn)動(dòng)時(shí)間短
  3. C.
    偏轉(zhuǎn)角度大的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長
  4. D.
    運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有可能無限長

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