[题目]如图所示.两个同心圆.半径分别为r和2r.在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场.磁感应强度为B.圆心O处有一放射源.放出粒子的质量为m.带电荷量为q.假设粒子速度方向都和纸面平行, 不计粒子重力.(1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向.OA与初速度方向夹角为60°.要想使该粒子经过磁场第一次通过A点.则初速度的大小是� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，两个同心圆，半径分别为r和2r，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.圆心O处有一放射源，放出粒子的质量为m，带电荷量为q，假设粒子速度方向都和纸面平行, 不计粒子重力。

（1）图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向夹角为60°，要想使该粒子经过磁场第一次通过A点，则初速度的大小是多少？

（2）要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少？

【答案】（1）（2）

【解析】

试题（1）如图所示，设粒子在磁场中的轨道半径为，则由几何关系可得：，又，联立解得

（2）设粒子轨迹与磁场外界相切时，粒子在磁场中的轨道半径为，

则由几何关系有：

可得：，又，可得

故要使粒子不穿出环形区域，粒子的初速度不能超过

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（1）为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推一下小物块，使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角θ，直至打出的纸带上点迹_，测出此时木板与水平面间的倾角，记为θ0。

（2）如图（b）所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连，绳与滑轮摩擦不计。给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角θ0不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A带电量不变，下列关于纸带上点迹的分析正确的是（________）

A．纸带上的点迹间距先增加后减小至零

B．纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值

C．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变

D．纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变

（3）为了测定物体所带电量q，除θ0、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有（_______）

A．物块A的质量M

B．物块B的质量m

C．物块A与木板间的动摩擦因数μ

D．两物块最终的速度v

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