浙江省臺州市高中物理 第三章 磁場 3.6 帶電粒子在勻強磁場中的運動習題1（無答案）新人教版選修3-1（通用）

1、帶電粒子在勻強磁場中的運動 班級 姓名 第 小組【目標1】知道洛侖茲力方向與電荷速度方向的關(guān)系，能畫出在勻強磁場中的洛侖茲力作用下電荷的運動軌跡。1洛侖茲力的方向總是與電荷速度方向 ，這個力只改變速度的 ，而不改變速度的 ，在勻強磁場中洛侖茲力大小 （填“變化”或“不變”），所以在勻強磁場中只受洛侖茲力的運動電荷做 運動， 力提供向心力（方向指向圓心）。課堂練習：請畫出右邊各圖中電荷在勻強磁場中的運動軌跡，a為帶正電的粒子，b為帶負電的粒子，要求標出圓心和半徑。（只受洛侖茲力）【目標2】理解勻強磁強中電荷圓周運動的向心力方程，并記住半徑，電荷運動周期請推導(dǎo)出電量為q的粒子以速度v垂直進入勻強磁

2、場B中時，做勻速圓周運動的軌道半徑r和運動周期T的公式。思考：能在洛侖茲力作用下做完整圓周運動的同一個電荷，當其速度大小增大時，圓周運動的半徑將 ，運動的周期將 。兩個比荷相同的帶電粒子，在同一磁場中只受洛侖茲力做勻速圓周運動，它們的速度大小之比為2：1，則它們運動的半徑之比為 ，周期之比為 ?！灸繕?】通過例題了解質(zhì)譜儀的原理，知道它是測量帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的儀器。例：如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子，從容器A下方小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，然后讓粒子經(jīng)過S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片D上.（1）粒子進入磁場時的速率。（2）求粒子在

3、磁場中運動的軌道半徑。（3）現(xiàn)底片D上有帶電量相同的三種粒子（同位素）留下的三條譜線a、b、c三粒子的質(zhì)量關(guān)系是ma mb mc.（4）若底片D上留下的三條譜線a、b、c為不同的電荷，已知，則譜線a、c處電荷的比荷之比為 。1.運動電荷進入磁場后(無其他力作用)可能做.()A勻速圓周運動 B勻速直線運動 C勻加速直線運動 D平拋運動2.有三束粒子，分別是質(zhì)子(p)、氚核(H)和粒子(He)束，如果它們以相同的速度沿垂直于磁場方向射入勻強磁場(磁場垂直紙面向里)，在下面所示的四個圖中，能正確表示出這三束粒子運動軌跡的是( ) 3.帶電粒子進入云室會使云室中的氣體電離，從而顯示其運動軌跡如圖所示是

4、在有勻強磁場的云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點，勻強磁場B垂直于紙面向里該粒子在運動時，其質(zhì)量和電荷量不變，而動能逐漸減少，下列說法正確的是 ()A.粒子先經(jīng)過a點，再經(jīng)過b點 B.粒子先經(jīng)過b點，再經(jīng)過a點C.粒子帶負電 D.粒子帶正電4.質(zhì)子(H)和粒子(He)在同一勻強磁場中做半徑相同的圓周運動由此可知質(zhì)子的動能E1和粒子的動能E2之比E1E2等于 ( )A41B11 C12 D215.質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看為零)，經(jīng)加速電場加速后垂直進入有界勻強磁場，到達記錄它的照相底片P上，設(shè)離

5、子在P上的位置到入口處S1的距離為x，可以判斷( )A.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越大B.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越小C.只要x相同，則離子質(zhì)量一定相同D.只要x相同，則離子的荷質(zhì)比一定相同6.如圖所示，在邊界PQ上方有垂直紙面向里的勻強磁場，一對正、負電子同時從邊界上的O點沿與PQ成角的方向以相同的速度v射入磁場中，則關(guān)于正、負電子，下列說法不正確的是()A.在磁場中的運動時間相同 B.在磁場中運動的軌道半徑相同C.出邊界時兩者的速度相同 D.出邊界點到O點的距離相等7.平面直角坐標系的第象限內(nèi)有一勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速

6、度v從O點沿著與y軸夾角為30的方向進入磁場，運動到A點(圖5中未畫出)時速度方向與x軸的正方向相同，不計粒子的重力，則 ()A.該粒子帶正電 B.A點與x軸的距離為C.粒子由O到A經(jīng)歷時間t D.運動過程中粒子的速度不變8.如圖所示，在x軸上方有磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場x軸下方有磁感應(yīng)強度大小為B/2，方向垂直紙面向外的勻強磁場一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(不計重力)，從x軸上O點以速度v0垂直x軸向上射出求：(1)射出之后經(jīng)多長時間粒子第二次到達x軸？ (2)粒子第二次到達x軸時離O點的距離9.如圖所示，一帶電荷量為2109 C、質(zhì)量為1.81016 kg的粒子，從直線MN上一點O沿30角