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          如右圖所示為研究帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)問題的實驗裝置：M、N是豎直放置的兩正對著的平行金屬板，S1、S2是板上兩個正對的小孔，其中N板的右側(cè)有一個在豎直面內(nèi)，以O為圓心的圓形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)存在垂直圓面向外的勻強磁場，另有一個同樣以O為圓心的半圓形熒光屏AO′C.已知S1、S2、O和熒光屏的中間位置O′在同一直線上，且AC⊥S1O′.當在M、N板間加恒定電壓U時，一帶正電離子在S1處由靜止開始加速向S2孔運動，最后打在圖示的熒光屏上的P處，∠COP＝30°.若要讓上述帶正電離子(不計重力)仍在S1處由靜止開始加速，最后打在圖示的熒光屏下邊緣C處，求M、N板間所加電壓的大小U′.
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				

          試題分析：設離子的質(zhì)量為m，電荷量為q，磁場的磁感應強度為B，所在區(qū)域的半徑為R，離子加速后獲得的速度為v.當電壓為U時，由動能定理有①

          在磁場中，離子做勻速圓周運動(見右圖)由牛頓定律可知
          ②
          由①②式得③
          其中④
          當電壓為U′時，離子打在C處，同理有⑤
          其中⑥
          由③④⑤⑥可解得.
          點評：考查動能定理、牛頓第二定律、運動學公式、向心力公式，注意巧用幾何知識，當心運動軌跡的半徑與圓形磁場的半徑不能混淆，
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖所示，ABC為與勻強磁場垂直的邊長為a的等邊三角形，磁場垂直紙面向外，比荷為e/m的電子以速度v0從A點沿AB方向射入，欲使電子能經(jīng)過BC邊，則磁感應強度B的取值應為（     ）
          A．B＞B．B＜
          C．B＞D．B＜
          

			
          

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

						
          一個不計重力的帶正電荷的粒子，沿圖中箭頭所示方向進入磁場，磁場方向垂直于紙面向里，則粒子的運動軌跡為（   ）
          A．圓弧aB．直線b
          C．圓弧cD．a(chǎn)、b、c都有可能
          

			
          

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

						
          如圖所示，ABC為與勻強磁場垂直的邊長為a的等邊三角形，磁場垂直紙面向外，比荷為e/m的電子以速度v0從A點沿AB方向射入，現(xiàn)欲使電子能經(jīng)過BC邊，則磁感應強度B的取值應為（  ）
          A．B > B．B < C．B < D．B > 
          

			
          

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

						
          如右圖所示，勻強磁場的邊界為平行四邊形ABDC，其中AC邊與對角線BC垂直，一束電子以大小不同的速度沿BC從B點射入磁場，不計電子的重力和電子之間的相互作用，關于電子在磁場中運動的情況，下列說法中正確的是(　　)
          A．入射速度越大的電子，其運動時間越長
          B．入射速度越大的電子，其運動軌跡越長
          C．從AB邊出射的電子的運動時間都相等
          D．從AC邊出射的電子的運動時間都相等
          

			
          

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

						
          如右圖所示，沒有磁場時，顯像管內(nèi)電子束打在熒光屏正中的O點，加磁場后電子束打在熒光屏O點上方的P點，則所加磁場的方向可能是(　　)
          A．垂直于紙面向內(nèi)　　　　B．垂直于紙面向外
          C．平行于紙面向上D．平行于紙面向下
          

			
          

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

						
          圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，導線中通有大小相同的電流，方向如圖所示。一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運動，它所受洛倫茲力的方向是
          A．向上B．向下C．向左D．向右
          

			
          

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

						
          如圖所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)，不加磁場時，不計重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入，穿過此區(qū)域的時間為t.若加上磁感應強度為B水平向外的勻強磁場，帶電粒子仍以原來的初速度入射，粒子飛出時偏離原方向60°，利用以上數(shù)據(jù)可求出下列物理量中的(   )
          A．帶電粒子的比荷
          B．帶電粒子在磁場中運動的周期
          C．帶電粒子的初速度
          D．帶電粒子在磁場中運動所對應的圓心角
          

			
          

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

						
          如圖所示，勻強磁場方向垂直于紙面向里，一帶正電的微粒，某時刻經(jīng)過坐標原點O，其速度沿+χ方向。則該微粒所受洛侖茲力的方向為（  ）
          A．+x方向B．-x方向
          C．+y方向D．-y方向
          

			
          

			
          
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