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1?dmv03v0?π
【答案】(1) (2) (3)?+arcsin ?
4?2v0qdd?2
(3)设粒子做圆周运动的半径为R,周期为T,由圆周运动公式得
2πR⑦
T=
由牛顿第二定律得
v0
2mv0
qv0B0=⑧
R4mv0
由题意知B0=,代入⑧式得
qdd=4R⑨
粒子运动轨迹如图所示,O1、O2为圆心,O1O2连接与水平方向的夹角为θ,在每个TB内,π
只有A、B两个位置才有可能垂直击中P板,且均要求0<θ<,由题意可知
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π+θ2TBT=⑩ 2π2 设经历完整TB的个数为n(n=0,1,2,3……) 若在A点击中P板,据题意由几何关系得
R+2(R+Rsin θ)n=d1○1当n=0时,无解○
12 当n=1时,联立⑨○
11式得 θ=π(或sin θ=16
2
)1○
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5.(2013·浙江卷)在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P和P,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示.已知离子P在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出.在电场和磁场中运动时,离子P和P( )
A.在电场中的加速度之比为1∶1 B.在磁场中运动的半径之比为3∶1 C.在磁场中转过的角度之比为1∶2 D.离开电场区域时的动能之比为1∶3 【答案】BCD
+
3+
+
+
3+
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6.(2013·广东卷)如图所示,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上.不计重力.下列说法正确的有( )
A.a、b均带正电
B.a在磁场中飞行的时间比b的短 C.a在磁场中飞行的路程比b的短 D.a在P上的落点与O点的距离比b的近
【答案】AD
mvmv
【解析】 由左手定则可知A正确;根据洛伦兹力提供向心力,有Bvq=,解得r=,rBq由于同种粒子且速度相同,所以在磁场中运动的轨道半径相同,示意图如图所示,从图中可以看出b离子轨迹为半圆,a离子轨迹超过半圆,B、C错误,D正确.
7.(2013·新课标全国卷Ⅰ) 如图,半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子沿平
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