如圖所示，半徑Ｒ＝10ｃｍ的圓形勻強磁場區(qū)域邊界跟ｙ軸相切于坐標系原點Ｏ，磁感強度Ｂ＝0.332Ｔ，方向垂直于紙面向里．在Ｏ處有一放射源，可沿紙面向各個方向射出速率均為ｖ＝3.2×106ｍ／ｓ的α粒子，已知α粒子的質(zhì)量ｍ＝6.64×10－27ｋｇ，電量ｑ＝3.2×10－19Ｃ．求：

（1）畫出α粒子通過磁場空間做圓運動的圓心點軌跡，并說明作圖的依據(jù)．

（2）求出α粒子通過磁場空間的最大偏轉(zhuǎn)角．

（3）再以過Ｏ點并垂直于紙面的直線為軸旋轉(zhuǎn)磁場區(qū)域，能使穿過磁場區(qū)且偏轉(zhuǎn)角最大的α粒子射到正方向的ｙ軸上，則圓形磁場區(qū)的直徑ＯＡ至少應(yīng)轉(zhuǎn)過多大角度？

 

【答案】

（1）α粒子在磁場中做圓弧運動的半徑為ｒ，由公式�。�Ｂ＝Ｆ向，得ｑＢｖ＝ｍｖ2／ｒ，ｒ＝ｍｖ／ｑＢ＝0.2ｍ．  2分

　　∴ｒ＝2Ｒ．α粒子通過磁場空間做圓周運動的圓心點的軌跡如圖中虛線ｌ所示（即以Ｏ為圓心，ｒ為半徑的半圓�。粒拢茫�2分

　?（2）α粒子在磁場中做圓弧運動中的軌跡半徑ｒ大小一定，欲穿過磁場時偏轉(zhuǎn)角最大，須圓弧軌道所夾的弦最長，即ＯＯ′Ａ共線，如圖．

??ｓｉｎφ／2＝Ｒ／ｒ＝1／2，φ＝60°．  4分

（3）欲使穿過磁場且偏轉(zhuǎn)最大的α粒子，能射到ｙ軸正方向上，必須從Ａ點射出的α粒子和ｘ軸正方向的夾角大于90°，根據(jù)幾何關(guān)系可知圓形磁場至少轉(zhuǎn)過60°．               4分

【解析】略

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，BC為半徑等于Ｒ＝豎直放置的光滑細圓管，O為細圓管的圓心，BO與豎直線的夾角為45°；在圓管的末端C連接一光滑水平面，水平面上一質(zhì)量為Ｍ＝1.5kg的木塊與一輕質(zhì)彈簧拴接，輕彈簧的另一端固定于豎直墻壁上．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.5kg的小球從Ｏ點正上方某處Ａ點以v0水平拋出，恰好能垂直O(jiān)B從B點進入細圓管，小球從進入圓管開始即受到始終豎直向上的力F=5N的作用，當小球運動到圓管的末端C時作用力F立即消失．小球過后與木塊發(fā)生完全非彈性碰撞（g=10m/s2）．求：

（1）小球在Ａ點水平拋出的初速度v0；

（2）小球在圓管運動中對圓管的壓力Ｎ；

（3）彈簧的最大彈性勢能ＥＰ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑Ｒ＝10ｃｍ的圓形勻強磁場區(qū)域邊界跟ｙ軸相切于坐標系原點Ｏ，磁感強度Ｂ＝0.332Ｔ，方向垂直于紙面向里．在Ｏ處有一放射源，可沿紙面向各個方向射出速率均為ｖ＝3.2×106ｍ／ｓ的α粒子，已知α粒子的質(zhì)量ｍ＝6.64×10－27ｋｇ，電量ｑ＝3.2×10－19Ｃ．求：

（1）畫出α粒子通過磁場空間做圓運動的圓心點軌跡，并說明作圖的依據(jù)．

（2）求出α粒子通過磁場空間的最大偏轉(zhuǎn)角．

（3）再以過Ｏ點并垂直于紙面的直線為軸旋轉(zhuǎn)磁場區(qū)域，能使穿過磁場區(qū)且偏轉(zhuǎn)角最大的α粒子射到正方向的ｙ軸上，則圓形磁場區(qū)的直徑ＯＡ至少應(yīng)轉(zhuǎn)過多大角度？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑Ｒ＝10ｃｍ的圓形勻強磁場區(qū)域邊界跟ｙ軸相切于坐標系原點Ｏ，磁感強度Ｂ＝0.332Ｔ，方向垂直于紙面向里．在Ｏ處有一放射源，可沿紙面向各個方向射出速率均為ｖ＝3.2×106ｍ／ｓ的α粒子，已知α粒子的質(zhì)量ｍ＝6.64×10－27ｋｇ，電量ｑ＝3.2×10－19Ｃ．求：

（1）畫出α粒子通過磁場空間做圓運動的圓心點軌跡，并說明作圖的依據(jù)．

（2）求出α粒子通過磁場空間的最大偏轉(zhuǎn)角．

（3）再以過Ｏ點并垂直于紙面的直線為軸旋轉(zhuǎn)磁場區(qū)域，能使穿過磁場區(qū)且偏轉(zhuǎn)角最大的α粒子射到正方向的ｙ軸上，則圓形磁場區(qū)的直徑ＯＡ至少應(yīng)轉(zhuǎn)過多大角度？

 

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科目：高中物理 來源：2011屆黑龍江省大慶實驗中學(xué)高三上學(xué)期期末考試物理試卷 題型：計算題

如圖所示，半徑Ｒ＝10ｃｍ的圓形勻強磁場區(qū)域邊界跟ｙ軸相切于坐標系原點Ｏ，磁感強度Ｂ＝0.332Ｔ，方向垂直于紙面向里．在Ｏ處有一放射源，可沿紙面向各個方向射出速率均為ｖ＝3.2×106ｍ／ｓ的α粒子，已知α粒子的質(zhì)量ｍ＝6.64×10－27ｋｇ，電量ｑ＝3.2×10－19Ｃ．求：
（1）畫出α粒子通過磁場空間做圓運動的圓心點軌跡，并說明作圖的依據(jù)．
（2）求出α粒子通過磁場空間的最大偏轉(zhuǎn)角．
（3）再以過Ｏ點并垂直于紙面的直線為軸旋轉(zhuǎn)磁場區(qū)域，能使穿過磁場區(qū)且偏轉(zhuǎn)角最大的α粒子射到正方向的ｙ軸上，則圓形磁場區(qū)的直徑ＯＡ至少應(yīng)轉(zhuǎn)過多大角度？

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