质量为m.电荷量为q的带电粒子以速率v0在匀强磁场中做匀速圆周运动.磁感应强度为B.则粒子通过位移为m v0/qB时所用的最小时间是 . 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

质量为m，电荷量为q的带电粒子以速率v₀在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁感应强度为B，则粒子通过位移为m v₀/qB时所用的最小时间是。

解析试题分析：带电粒子作圆周运动的轨道半径为，由几何关系可知，粒子通过位移为时，转过的圆心角最小值为，所以所用的时间为。
考点：此题考查带电粒子在磁场中运动的半径公式及周期公式。

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匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（   　）
A 与粒子电荷量成正比        B 与粒子速率成正比
C与粒子质量成正比          D与磁感应强度成正比

通有电流的导线、处在同一平面(纸面)内，是固定的，可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生(　　)

如图将一金属薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。且满足U＝kIB/d，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。回答下列问题
（1）关于c、f两侧面哪面的电势较高？（填 c或f ）；
（2）其他条件不变，只增加磁感应强度B的大小，霍尔电压U_m会怎样变化？（填增大或减小）

匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到6.0×10^-2N的磁场力，则磁场的磁感应强度是______ T；当通过1.5A的电流时，磁场的磁感应强度是_____ T。

（13分）如图所示，圆形区域存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，一电荷量为q，质量为m的粒子沿平行于直径AC的方向射入磁场，射入点到直径AC的距离为磁场区域半径的一半，粒子从D点射出磁场时的速率为，不计粒子的重力.求

（1）粒子在磁场中加速度的大小；
（2）粒子在磁场中运动的时间；
（3）圆形区域中匀强磁场的半径.

（16分）某装置用磁场控制带电粒子的运动，工作原理如图所示。装置的长为 L，上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距为d。装置右端有一收集板，M、N、P为板上的三点，M位于轴线OO′上，N、P分别位于下方磁场的上、下边界上。在纸面内，质量为m、电荷量为－q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入，方向与轴线成30°角，经过上方的磁场区域一次，恰好到达P点。改变粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达收集板上的位置。不计粒子的重力。

（1）求磁场区域的宽度h；
（2）欲使粒子到达收集板的位置从P点移到N点，求粒子入射速度的最小变化量Δv；
（3）欲使粒子到达M点，求粒子入射速度大小的可能值。

如图所示，在平面坐标系xoy内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第I、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外．一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q（一2L，一L）点以速度沿轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，
从P（2L，O）点射出磁场．不计粒子重力，求：

（1）电场强度与磁感应强度大小之比
（2）粒子在磁场与电场中运动时间之比

（19分）在竖直平面内存在如图所示的绝缘轨道，一质量为m=0.4kg、带电量为q=+0.4C的小滑块（可视为质点）在外力作用下压缩至离B点0.05m，此时弹性势能=17.25J，弹簧一端固定在底端，与小滑块不相连，弹簧原长为2.05m，轨道与滑块间的动摩擦因数．某时刻撤去外力，经过一段时间弹簧恢复至原长，再经过1.8s，同时施加电场和磁场，电场平行于纸面，且垂直x轴向上，场强E=10N/C；磁场方向垂直于纸面，且仅存在于第二、三象限内，最终滑块到达N（6m，0）点，方向与水平方向成30º斜向下．（答案可用π表示，）
（1）求弹簧完全恢复瞬间，小滑块的速度；
（2）求弹簧原长恢复后1.8s时小滑块所在的位置；
（3）求小滑块在磁场中的运动的时间．

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