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如圖所示，區域I和區域II的勻強磁場磁感應強度大小相等都為B，方向相反。在區域II的A處有一靜止的原子核發生

衰變，生成的新核電量為q（大于

粒子電量），質量為m，新核和

粒子的運動軌跡如圖，其中一個由區域II進入區域I，與光滑絕緣擋板PN垂直相碰（PN與磁場分界線CD平行），碰撞過程無機械能損失，經過一段時間又能返回到A處，已知區域I的寬度為d，元電荷電量為e，試求（1）新核和

粒子的軌道半徑；（2）原子核在A處發生衰變時開始計時，忽略新核與PN板的碰撞時間，求新核再次返回A處的最短時間。

由圖知ob、oh為直線△obh為等邊三角形由動量守恒定律知0=pα-p新

因f洛=Fn所以有r=

由圖知r新=d/sin600=

又r新：r

：q新=2e：q 所以r

（2）新核在磁場中做圓周運動的周期

，由運動軌跡可知

，得

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?普陀區一模）如圖所示，兩平行光滑的金屬導軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的磁場中，整個磁場由n個寬度皆為x₀的條形勻強磁場區域1、2…n組成，從左向右依次排列，磁感應強度的大小分別為B、2B、3B…nB，兩導軌左端MP間接入電阻R，一質量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導軌上，與導軌電接觸良好，不計導軌和金屬棒的電阻．

（1）對金屬棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運動并穿過n個磁場區，求棒穿越磁場區1的過程中通過電阻R的電量q．
（2）對金屬棒ab施加水平向右的拉力，讓它從圖示位置由靜止開始做勻加速運動，當棒進入磁場區1時開始做勻速運動，速度的大小為v．此后在不同的磁場區施加不同的拉力，使棒保持做勻速運動穿過整個磁場區．取棒在磁場1區左邊界為x=0，作出棒ab所受拉力F隨位移x變化的圖象．
（3）求第（2）中棒通過第i（1≤i≤n）磁場區時的水平拉力F_i和棒在穿過整個磁場區過程中回路產生的電熱Q．
（用x₀、B、L、m、R、n表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，真空室內豎直條形區域I存在垂直紙面向外的勻強磁場，條形區域Ⅱ（含I、Ⅱ區域分界面）存在水平向右的勻強電場，電場強度為E，磁場和電場寬度均為L且足夠長，M、N為涂有熒光物質的豎直板．現有一束質子從A處連續不斷地射入磁場，入射方向與M板成60°夾角且與紙面平行如圖，質子束由兩部分組成，一部分為速度大小為v的低速質子，另一部分為速度大小為3v的高速質子，當I區中磁場較強時，M板出現兩個亮斑，緩慢改變磁場強弱，直至亮斑相繼剛好消失為止，此時觀察到N板有兩個亮斑．已知質子質量為m，電量為e，不計質子重力和相互作用力，求：
（1）此時I區的磁感應強度；
（2）N板兩個亮斑之間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，I、Ⅱ為兩勻強磁場區，I區域的磁場方向垂直紙面向里，Ⅱ區域的磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小均為B，兩區域中間為寬s的無磁場區Ⅱ．有一粗細均勻的邊長為L（L＞s）、電阻為R的正方形金屬框abcd置于I區域，ab邊與磁場邊界平行，現拉著金屬框以速度v向右勻速移動．求：
（1）分別求出當ab邊剛進入中央無磁場區Ⅱ，和剛進入磁場區Ⅲ時，通過ab邊的電流的大小和方向．
（2）求金屬框從區域I完全進入區域Ⅲ過程中拉力所做的功．
（3）若L=s且ab邊初始位置到中央無磁場區Ⅱ左邊界距離也為L，畫出從開始到cd邊剛進入磁場區Ⅲ的過程中的U_ab-t圖象．