如图所示，内径为r、外径为2r的圆环内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场...

如图所示，内径为r、外径为2r的圆环内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．圆环左侧的平行板电容器两板间电压为U，靠近M板处静止释放质量为m、电量为q的正离子，经过电场加速后从N板小孔射出，并沿圆环直径方向射人磁场，求：
（1）离子从N板小孔射出时的速率；
（2）离子在磁场中做圆周运动的半径；
（3）要使离子不进入小圆区域，磁感应强度的取值范围．

（1）带电粒子在平行板电容器中做匀加速直线运动，由动能定理可求得粒子射入磁场时的速度；（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由洛仑兹力充当向心力，可由牛顿第二定律求得粒子旋转半径R；（3）要使离子不进入小圆区域，轨迹半径要足够小，当粒子的轨迹恰好与小圆相切时，轨迹半径最大，画出轨迹，由几何关系可得粒子轨迹半径的最大值，由牛顿第二定律求得磁感应强度的最小值，即可求得B的范围．【解析】（1）带电粒子在平行板电容器中加速过程，由动能定理得 qU= 解得，v= （2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由洛仑兹力充当向心力，由牛顿第二定律得 qvB=m 则得圆周运动的半径R== （3）当粒子的轨迹恰好与小圆相切时，轨迹半径最大，画出轨迹，如图，由几何关系得 R2+（2r）2=（R+r）2 解得，R=1.5r 由R=得 B= 将v=，R=1.5r 代入解得，B= 所以要使离子不进入小圆区域，磁感应强度的取值范围为B≥．答：（1）离子从N板小孔射出时的速率是；（2）离子在磁场中做圆周运动的半径是；（3）要使离子不进入小圆区域，磁感应强度的取值范围为B≥．

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考点分析：

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（1）用如图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律．
①为了减少______带来的误差，打点计时器的两个限位孔中心连线应在一条竖直线上．
②实验操作时，先______，再______（选填“释放纸带”、“接通打点计时器电源”）
③如图（b）是某次实验的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G是连续的七个点．为验证重锤对应B点和F点时的机械能是否相等，并使数据处理简便，应测量______两点间的距离，______两点间的距离和B、F两点间的距离．
④若重物质量为0.200kg，B、F间的距离为12.00cm，g取9.8m/s²．对应B到F 的下落过程中，重锤重力势能的减少量△E_p=______J （计算结果保留三位有效数字）．
（2）如图（c）所示的金属工件，截面外方内圆，外边长约为lcm、内径约为0.5cm、长度约为40cm．
①某同学用游标卡尺测出截面外边长如图（d）所示，其读数a=______cm．
②应选用______来测量工件内径d，选用______来测量工件长度L．（选填“毫米刻度尺”，“游标卡尺”，“螺旋测微器”）
③为了测出该金属的电阻率，该同学设计了如图（e）所示的电路，请按设计的电路完成实物图（f）的连线．
④实验测得工件两端电压为U，通过的电流为I，请写出该金属电阻率的表达式p=______．（用a、d，L、U、I等字母表示） manfen5.com 满分网