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(20分)如图所示，磁感应强度大小为B=0.15T，方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R=0.20m的圆形区域内，圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端与边界MN相切于x轴上的A点．MN右侧有平行于x轴负方向的匀强电场．置于坐标原点O的粒子源，可沿x轴正方向射出速度的带正电的粒子流，比荷为．不计粒子重力．右侧电场强度大小为现以过O点并垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场区域按逆时针方向缓慢旋转90．

求：

(1)粒子在磁场中运动的半径；

(2)在旋转磁场过程中，粒子经过磁场后，途经MN进入电场，求粒子经过MN时离A点　　最远的位置B到A点的距离L1；

(3)通过B点的粒子进人电场后，再次经过MN时距B点的距离L 2为多大?

高三物理计算题困难题

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试题答案

试题解析

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(20分)如图所示，磁感应强度大小为B=0.15T，方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R=0.20m的圆形区域内，圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端与边界MN相切于x轴上的A点．MN右侧有平行于x轴负方向的匀强电场．置于坐标原点O的粒子源，可沿x轴正方向射出速度的带正电的粒子流，比荷为．不计粒子重力．右侧电场强度大小为现以过O点并垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场区域按逆时针方向缓慢旋转90．
求：
(1)粒子在磁场中运动的半径；
(2)在旋转磁场过程中，粒子经过磁场后，途经MN进入电场，求粒子经过MN时离A点　　最远的位置B到A点的距离L1；
(3)通过B点的粒子进人电场后，再次经过MN时距B点的距离L 2为多大?

高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示，在以O1点为圆心、r=0.20m为半径的圆形区域内，存在着方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B=1.0×10—3的匀强磁场（图中未画出）。圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O,右端与一个足够大的荧光屏MN相切于x轴上的A点，粒子源中，有带正电的粒子（比荷为）不断地由静止进入电压U=800V的加速电场.经加速后，沿x轴正方向从坐标原点O射入磁场区域，粒子重力不计。
(1)求粒子在磁场中做圆周运动的半径、速度偏离原来方向的夹角的正切值。
(2)以过坐标原点O并垂直于纸面的直线为轴，将该圆形磁场逆时针缓慢旋转90°，求在此过程中打在荧光屏MN上的粒子到A点的最远距离。

高三物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示，在以O1点为圆心、r=0.20m为半径的圆形区域内，存在着方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B=1.0×10—3的匀强磁场（图中未画出）。圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O,右端与一个足够大的荧光屏MN相切于x轴上的A点，粒子源中，有带正电的粒子（比荷为）不断地由静止进入电压U=800V的加速电场.经加速后，沿x轴正方向从坐标原点O射入磁场区域，粒子重力不计。
(1)求粒子在磁场中做圆周运动的半径、速度偏离原来方向的夹角的正切值。
(2)以过坐标原点O并垂直于纸面的直线为轴，将该圆形磁场逆时针缓慢旋转90°，求在此过程中打在荧光屏MN上的粒子到A点的最远距离。

高三物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示，磁感应强度大小B=0.15T、方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R=0.10m的圆形区域内，圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端跟很大的荧光屏MN相切于x轴上的A点．置于原点的粒子源可沿x轴正方向以一定的速度v射出带正电的粒子流，粒子的重力不计，比荷q/m=1.0×10⁸C/kg．
（1）要使粒子能打在荧光屏上，粒子流的速度v应为多少？
（2）若粒子流的速度v=3.0×10⁶m/s，且以过O点并垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场逆时针缓慢旋转90°，求此过程中粒子打在荧光屏上离A的最远距离．

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示，磁感应强度大小为B=0.15T，方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R=0.10m的圆形区域内，圆的左端点跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端跟荧光屏MN相切于x轴上的A点．置于坐标原点O的粒子源可沿x轴正方向射出速度v=3.0×10⁶m/s的带电粒子流，比荷为q/m=1.0×10⁸C/kg．不计粒子重力．求：
（1）粒子在磁场中运动的半径；
（2）粒子射到荧光屏MN上的点距A点的距离；
（3）现以O点并垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场逆时针缓慢旋转90°，在答题纸上用作图法画出此过程中粒子打在荧光屏上的最低点和最高点的位置．

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示，磁感应强度大小为B=0.15T、方向垂直于纸面向里且分布在半径R=0.10m的圆形磁场区域里，圆的左端和y轴相切于坐标原点O，右端和荧光屏MN相切于x轴上的A点，置于原点O的粒子源可沿x轴正方向发射速度为v=3.0×10⁶m/s的带负电的粒子流，粒子重力不计，比荷为q/m=1.0×10⁸C/kg．现在以过O点且垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场缓慢地顺时针旋转了90，问：（提示：）
（1）在圆形磁场转动前，粒子通过磁场后击中荧光屏上的点与A点的距离；
（2）在圆形磁场旋转过程中，粒子击中荧光屏上的点与A的最大距离；
（3）定性说明粒子在荧光屏上形成的光点移动的过程．

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如图所示，磁感应强度大小为B=0.15T、方向垂直于纸面向里且分布在半径R=0.10m的圆形磁场区域里，圆的左端和y轴相切于坐标原点O，右端和荧光屏MN相切于x轴上的A点，置于原点O的粒子源可沿x轴正方向发射速度为v=3.0×10⁶m/s的带负电的粒子流，粒子重力不计，比荷为q/m=1.0×10⁸C/kg．现在以过O点且垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场缓慢地顺时针旋转了90，问：（提示：）
（1）在圆形磁场转动前，粒子通过磁场后击中荧光屏上的点与A点的距离；
（2）在圆形磁场旋转过程中，粒子击中荧光屏上的点与A的最大距离；
（3）定性说明粒子在荧光屏上形成的光点移动的过程．

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如图所示在某空间实验室中有两个靠在一起的有界匀强磁场，圆形磁场区域的磁感应强度B₁=0.10T，磁场区域半径，圆心为O，磁场方向垂直纸面向里，右侧矩形磁场区域的磁感应强度B₂=0.20T，磁场方向垂直纸面向外，磁场宽度d=0.5m．两区域的切点为C．今有质量为m=3.2×10^-26kg、带电荷量q=1.6×10^-19C的某种离子，从左侧区域边缘的A点以速度v=10⁶m/s正对O点的方向垂直磁场射入，它将穿越C点后再从矩形磁场区右侧穿出．试求该离子通过两磁场区域所用的时间．

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如图所示，在半径为R的圆形区域内分布有匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里，一带正电的粒子从图中A点射入圆形磁场中，速度方向与AO间的夹角为30°，粒子的电荷量为q、质量为m，在磁场中经过时间后从C点(没有画出)离开磁场区域，(粒子重力不计)则下列说法中正确的是
A. A、C两点间的距离为2R
B. A、C两点间的距离为R
C. 若把带正电的粒子换成带负电的粒子，其他条件不变，则粒子在磁场中时间为
D. 若把带正电的粒子换成带负电的粒子，其他条件不变，则粒子在磁场中时间为

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如图甲所示，直角坐标系xoy的第二象限有一半径为R=a的圆形区域，圆形区域的圆心坐标为（－a，a），与坐标轴分别相切于P点和N点，整个圆形区域内分布有磁感应强度大小为B的匀强磁场，其方向垂直纸面向里（图中未画出）．带电粒子以相同的速度在纸面内从P点进入圆形磁场区域，速度方向与x轴负方向成θ角，当粒子经过y轴上的M点时，速度方向沿x轴正方向，已知M点坐标为（0，4a/3）．带电粒子质量为m、带电量为–q．忽略带电粒子间的相互作用力，不计带电粒子的重力，求：
（1）带电粒子速度大小和cosθ值；
（2）若带电粒子从M点射入第一象限，第一象限分布着垂直纸面向里的匀强磁场，已知带电粒子在该磁场的一直作用下经过了x轴上的Q点，Q点坐标为（a，0），该磁场的磁感应强度B′大小为多大？
（3）若第一象限只在y轴与直线x=a之间的整个区域内有匀强磁场，磁感应强度大小仍为B．方向垂直纸面，磁感应强度B随时间t变化（B—t图）的规律如图乙所示，已知在t=0时刻磁感应强度方向垂直纸面向外，此时某带电粒子刚好从M点射入第一象限，最终从直线x=a边界上的K点（图中未画出）穿出磁场，穿出磁场时其速度方向沿x轴正方向（该粒子始终只在第一象限内运动），则K点到x轴最大距离为多少？要达到此最大距离，图乙中的T值为多少？

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