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          如圖甲所示，一個質(zhì)量為m，帶電量為q的離子，從D點以某一初速度垂直進入勻強磁場．磁場方向垂直紙面向內(nèi)，磁感應(yīng)強度為B．正離子的初速度方向在紙面內(nèi)，與直線AD的夾角為60°．結(jié)果粒子正好穿過AD的垂線上離A點距離為d的小孔C，垂直AC的方向進入AC右邊的勻強電場中．電場的方向與AC平行．離子最后打在DA直線上的P點．P到A的距離為2d．不計重力，
          求：（1）離子從D到P的運動時間；
          （2）離子到達P點時的動能．
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）畫出粒子的運動軌跡如圖．

          由幾何關(guān)系：R+Rsin30°=d
          得：R=
          2
          3
          d
          由洛倫茲力提供向心力：qvB=
          mv2
          R

          得：v=
          2Bqd
          3m

          粒子在磁場中的運動周期：T=
          2πR
          v
          =
          2πm
          qB

          粒子在磁場中的運動的時間：t=
          120°
          360°
          T=
          2πm
          3qB

          粒子在電場中作類平拋運動：水平勻速，豎直勻加速
          d=
          1
          2
          at2=
          1
          2
          vyt2
          2d=vt2
          解得vy=v=
          2Bqd
          3m

          t2=
          2d
          v
          =
          3m
          qB

          所以，粒子從D到P的時間為：t=t1+t2=
          2πm
          3qB
          +
          3m
          qB
          =
          (2π+9)m
          3qB

          粒子到達P的動能：EK=
          1
          2
          m(v2+
          v2y
          )=mv2=
          4B2q2d2
          9m

          答：：（1）離子從D到P的運動時間t=
          (2π+9)m
          3qB
          ；
          （2）離子到達P點時的動能EK=
          4B2q2d2
          9m
          ．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				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：問答題
			
          

						
          地球周圍有磁場，由太空射來的帶電粒子在此磁場中的運動稱為磁漂移。以下描述的是一種假設(shè)的磁漂移運動。一帶正電的粒子在x=0、y=0處沿y方向以某一速度v0運動，空間存在垂直于圖中紙面向外的勻強磁場，在y>0的區(qū)域中，磁感強度為B1，在y<0的區(qū)域中磁感強度為B2，B2>B1，如圖所示。
          ⑴ 把粒子在出發(fā)點x=0處作為第0次過x軸，試求粒子到第n次過x軸整個過程中，在x軸方向的平均速度v與v0之比，n只取奇數(shù)。
          ⑵ 若B2：B1= 4，當(dāng)n很大時，v：v0趨于何值。
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：填空題
			
          

						
          如圖所示，離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m，電荷量為q的離子，離子產(chǎn)生出來的速度很小，要以看做速度為0，產(chǎn)生的離子經(jīng)過電壓U加速后，進入磁感強度為B的一勻強磁場，沿著半圓周運動到達P點，測得P點到入口處S1的距離為L，則N極板為______極板，此離子荷質(zhì)比
          q
          m
          =______．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸正方向的勻強電場，場強大小為E．第Ⅲ、第Ⅳ象限-d≤y≤0內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向內(nèi)的勻強磁場．一質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶負電的粒子從y軸上的M點以速度υ0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點與x軸正方向成θ=60°角射入磁場，恰好不會從磁場的下邊界射出磁場，如圖所示．不計粒子的重力，求
          （1）M、N兩點間的電勢差U；
          （2）磁場的磁感應(yīng)強度大小B；
          （3）粒子從M點運動到第一次離開磁場的總時間t．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：多選題
			
          

						
          如圖，在x＞0、y＞0的空間中有恒定的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子，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．能確定粒子通過y軸時的位置
          B．能確定粒子速度的大小
          C．能確定粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間
          D．以上三個判斷都不對

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          一圓柱形磁鐵豎直放置，如圖所示，在它的下方有一帶正電小球置于光滑絕緣水平面上，小球在水平面上做勻速圓周運動，下列說法正確的是（　�。�
          A．小球所受的合力可能不指向圓心
          B．小球所受的洛侖茲力指向圓心
          C．俯視觀察，小球的運動方向一定是順時針
          D．俯視觀察，小球的運動方向一定是逆時針

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          如圖中左邊有一對平行金屬板，兩板相距為d，電壓為U，兩板之間有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B0，方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里．圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面朝里．一正離子沿平行于金屬板面、從A點垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點射出．已知速度的偏向角為θ=90°，不計重力．求：
          （1）離子速度v的大��；　
          （2）離子的比荷q/m．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖所示，一個不計重力的帶負電的粒子以速度v由坐標(biāo)原點射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，速度方向與x軸、y軸均成45°，已知該粒子電量為-q，質(zhì)量為m，則該粒子通過x軸和y軸時的坐標(biāo)分別是（　�。�
          A．x=
          		2
          mv
          qB
          ，y=-
          		2
          mv
          qB
          		B．x=-
          		2
          mv
          qB
          ，y=
          		2
          mv
          qB
          C．x=2
          mv
          qB
          ，y=0          		D．x=0，y=2
          mv
          qB

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          如圖所示，在xoy平面內(nèi)第二象限存在水平向左的勻強電場，場強為E，第一象限和第四象限存在垂直紙面向里的勻強磁場．有一質(zhì)量為m，電荷量為e的電子，從x軸上的P點以某一初速度垂直于x軸進入電場，而后經(jīng)過y軸上A點進入右側(cè)磁場做圓周運動，軌跡交于x軸上的C點，電子在C點的速度垂直于x軸指向y軸負方向，繼續(xù)運動從y軸上的某點離開磁場．已知P點坐標(biāo)（-L，0），A點坐標(biāo)（0，2L），忽略電子所受重力．求：
          （1）電子從P點進入電場時的初速度大小；
          （2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小；
          （3）電子從P點進入電場到離開磁場所經(jīng)歷的時間．
          

			
          

			
          
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