高中物理 3.6 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)同步練習(xí)4 新人教版選修3-1.doc

1、a帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1如圖所示，水平導(dǎo)線中有穩(wěn)恒電流I通過，導(dǎo)線正下方的電子初速度方向與電流方向相同，其后電子將：A沿路徑運(yùn)動(dòng)，軌跡是圓；B沿路徑運(yùn)動(dòng)，曲率半徑變?。籆沿路徑運(yùn)動(dòng)，曲率半徑變大；D沿路徑運(yùn)動(dòng)，曲率半徑變小答：解析：電子射入通電導(dǎo)線I的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由左手定則判定將向下偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的曲率半徑，隨B的減小而變大2質(zhì)子和粒子分別經(jīng)電壓2000V和4000V加速后，進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則它們的周期比是：A B C D答：A解析：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的周期，在同一磁場(chǎng)中只與粒子的荷質(zhì)比有關(guān)：3在半徑為的圓形空間內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子以速度從A沿半徑方向入射

2、，并從C點(diǎn)射出，如圖所示（O為圓心）已知若在磁場(chǎng)中，粒子只受洛倫茲力作用則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)行的時(shí)間：A B C D答：D解析：首先找出粒子作圓周運(yùn)動(dòng)的圓心O，對(duì)應(yīng)的圓心角為，設(shè)該粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，半徑為R，則：4如圖所示，在直線M的上方區(qū)域中有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B一個(gè)帶電粒子以與磁場(chǎng)垂直的速度從a點(diǎn)進(jìn)人磁場(chǎng)，從b點(diǎn)離開磁場(chǎng)已知粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，在a點(diǎn)速度與MN的夾角為q A粒子帶正電，它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是2mqBq B粒子帶正電，它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是2m（一q）Bq C粒子帶負(fù)電，它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是 2mqBqD粒子帶負(fù)電，它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是2m（一q）Bqaa答

3、：B MNB1B25如圖所示，MN兩側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為和的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且，有一帶電粒子以速度v，從兩個(gè)磁場(chǎng)的交界處垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，并在其中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，粒子：A仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但周期變?yōu)樵瓉淼?倍B仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑不變，但速率減為原來的1/3C仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其速率不變，但軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍D仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)周期和軌道半徑都減小為原來的1/3答：C解析：帶電粒子在磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期，半徑，則，在磁場(chǎng)中：，在磁場(chǎng)中：，而洛倫茲力時(shí)刻與速度垂直，只改變速度方向不改變速度大小，有：，又，所以粒子進(jìn)入后，仍做圓周運(yùn)動(dòng)，其速度不變，其周期和軌道半徑都變?yōu)樵?/p>

4、來的3倍6一束帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以初速度0垂直于磁場(chǎng)自A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，如圖所示，經(jīng)時(shí)間t，粒子通過C點(diǎn)，連線AC與0間夾角等于 。若同種正離子以不同的速度仍沿相同方向從A點(diǎn)射入，這些離子 （填“能、”或“不能”）到達(dá)C點(diǎn)。答：qBt/2m 不能。x/mOy/m-0.60.40.210.1 0. 2 0.3 0. 4A解析：x/mOy/m-0.60.40.210.1 0. 2 0.3 0. 4A 7如圖所示，一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的負(fù)離子，達(dá)到A點(diǎn)（0.2，0.4）時(shí)速度為v，方向跟x軸正方向相同；欲使粒子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的速度大小仍為v，但方向與x軸負(fù)

5、方向相同，則所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向應(yīng)是aa ，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B ，并在圖中標(biāo)尺磁場(chǎng)的分別區(qū)域。答：垂直紙面向里，5mv/q。解析：由負(fù)離子運(yùn)動(dòng)軌跡和左手定則可知，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向應(yīng)是垂直紙面向里。由兩個(gè)速度方向可知粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡為半圓，從A點(diǎn)（0.2，0.4）進(jìn)入磁場(chǎng)后，從x軸上的（0，0.2）沿x軸負(fù)方向飛出磁場(chǎng)區(qū)域，做勻速直線運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)，則離子的軌道半徑為0.2m，磁場(chǎng)區(qū)域的左邊界為x0.2m。由Rmv/qB解得B5mv/q。8如圖所示，在x軸上有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在x軸下方有沿y鈾負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E。一質(zhì)最為m，電荷量為q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)。沿著y軸正方

6、向射出。射出之后，第3次到達(dá)x軸時(shí)，它與點(diǎn)O的距離為L(zhǎng)，求此粒子射出時(shí)的速度v和運(yùn)動(dòng)的總路程s，（重力不計(jì)）。答：解析：粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。畫出粒子運(yùn)動(dòng)的過程如圖所示。根據(jù)這張圖可知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期后第一次通過x軸進(jìn)入電場(chǎng)，做勻減速運(yùn)動(dòng)至速度為零，再反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以原來的速度大小反方向進(jìn)入磁場(chǎng)。這就是第二次進(jìn)入磁場(chǎng)，接著粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，半個(gè)周期后第三次通過x軸。由圖可知R=L/4，Bqv=mv2R，解得v=BqL/4m在電場(chǎng)中設(shè)粒子在電場(chǎng)中每一次的位移是l，根據(jù)動(dòng)能定理Eql=mv2，解得l=第3次到達(dá)x軸時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)的總路程為一個(gè)圓周和兩個(gè)位移的長(zhǎng)度之和，s=2pR+2l=9如圖所示，空間分布著圖示的勻強(qiáng)電場(chǎng)E(寬為L(zhǎng))和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一帶電粒子質(zhì)量為m，電量為q，(不計(jì)重力)從A點(diǎn)由靜止釋放后經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，穿過中間磁場(chǎng)進(jìn)入右邊磁場(chǎng)后能按某一路徑再返回A點(diǎn)而重復(fù)前述過程求中間磁場(chǎng)的寬度d和粒子的運(yùn)動(dòng)周期（虛線為磁場(chǎng)分界線，并不表示有什么障礙物）答：dRsin60，解析：由題意，粒子在磁場(chǎng)中的軌