帶電粒子在磁場中的運(yùn)動鞏固練習(xí)1和2

1、帶電粒子在磁場中運(yùn)動鞏固練習(xí)（一）1、如圖所示，兩個橫截面分別為圓形和正方形的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場，圓的直徑和正方形的邊長相等，兩個電子分別以相同的速度分別飛入兩個磁場區(qū)域，速度方向均與磁場方向垂直，進(jìn)入圓形磁場的電子初速度方向?qū)?zhǔn)圓心，進(jìn)入正方形磁場的電子初速度方向垂直于邊界， 從中點(diǎn)進(jìn)入則下面判斷錯誤的是()A 兩電子在兩磁場中運(yùn)動時，其半徑一定相同B兩電子在兩磁場中運(yùn)動的時間有可能相同C進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子可能先飛離磁場D進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子可能后飛離磁場2、如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的邊界上，有兩個電荷量絕對值相同、質(zhì)量相同的正、負(fù)粒子(不計重力 )，從 O 點(diǎn)

2、以相同的速度先后射入磁場中，入射方向與邊界成角，則正、負(fù)粒子在磁場中()A運(yùn)動時間相同B運(yùn)動軌跡的半徑相同C重新回到邊界時速度大小和方向相同D重新回到邊界時與O點(diǎn)的距離相等3、如圖所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為 q 的帶電粒子，不計重力，在a點(diǎn)以某一初速度水平向左射入磁場區(qū)域，沿曲線abcd 運(yùn)動， ab、 bc、 cd都是半徑為R 的圓弧粒子在每段圓弧上運(yùn)動的時間都為t . 規(guī)定垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎瑒t磁場區(qū)域、三部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨 x 變化的關(guān)系可能是圖中的()4、如圖所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)，不加磁場時，不計重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入，穿過此區(qū)域的時間為 t.若加上

3、磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場， 帶電粒子仍以原來的初速度入射， 粒子飛出磁場時偏離原方向60°，利用以上數(shù)據(jù)可求出下列物理量中的()A 帶電粒子的比荷B帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期C帶電粒子的初速度D帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑5、如圖所示，在屏MN 的上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里P 為屏上的一個小孔 PC 與 MN 垂直一群質(zhì)量為 m、帶電荷量為q 的粒子 (不計重力 )，以相同的速率v，從 P 處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域粒子入射方向在與磁場 B 垂直的平面內(nèi)，且散開在與PC 夾角為 的范圍內(nèi)則在屏MN 上被粒子打中的區(qū)域的長度為()12m

4、v2mvcos 2mv 1 sin 2mv 1 cos A. qBB.qBC.qBD.qB6、如圖所示，在x 軸上方的空間存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。許多相同的離子，以相同的速率v，由 O 點(diǎn)沿紙面向各個方向（y>0）射入磁場區(qū)域。不計離子所受重力，不計離子間的相互影響。圖中曲線表示離子運(yùn)動的區(qū)域邊界，其中邊界與y 軸交點(diǎn)為M，邊界與x 軸交點(diǎn)為 N,且 OM =ON =L 。由此可判斷（）A. 這些離子是帶負(fù)電的B. 這些離子運(yùn)動的軌道半徑為LqvC. 這些離子的荷質(zhì)比為mBLD. 當(dāng)離子沿y 軸正方向射入磁場時會經(jīng)過N 點(diǎn)7、如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一

5、個垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場，其邊界過原點(diǎn)O和 y 軸上的點(diǎn) a（ 0， L ），一質(zhì)量為m、電荷量為 e 的電子從a 點(diǎn)以初速度 v0 平行于 x 軸正方向射入磁場，并從x 軸上的 b 點(diǎn)射出磁場，此時速度方向與x 軸正方向的夾角為 60°。下列說法中正確的是（）LA 、電子在磁場中運(yùn)動的時間為v0B 、電子在磁場中運(yùn)動的時間為2L3v0C、磁場區(qū)域的圓心坐標(biāo)為（3L，L）22D、電子在磁場中做圓周運(yùn)動的圓心坐標(biāo)為（0,2L）8、長為 L 的水平極板間，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板間距離為 L ，板不帶電現(xiàn)在質(zhì)量為m、電量為 q 的正電粒子 (不計重力 )

6、，從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度v 水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，可采用的方法是()A 使粒子的速度v<BqL/4mB使粒子的速度v>BqL /4mC使粒子的速度v>5BqL/4mD使粒子的速度BqL/4m<v<5 BqL/4m9、如圖所示，在 POQ 區(qū)域內(nèi)分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，有一束正離子流（不計重力），沿紙面垂直于磁場邊界OQ 方向從 A 點(diǎn)垂直邊界射入磁場，已知 OA=d， POQ=45 °，離子的質(zhì)量為 m、帶電荷量為 q、要使離子不從 OP 邊射出，離子進(jìn)入磁場的速度最大不能超過多少？10、已經(jīng)知

7、道， 反粒子與正粒子有相同的質(zhì)量，卻帶有等量的2異號電荷 .物理學(xué)家推測，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子組成的反物質(zhì)存在.1998 年6 月，我國科學(xué)家研制的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現(xiàn)號 ”航天飛機(jī)搭載升空，尋找宇宙中反物質(zhì)存在的證據(jù) .磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ、MN 是兩個平行板，它們之間存在勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁場方向與兩板平行 .宇宙射線中的各種粒子從板PQ 中央的小孔 O 垂直 PQ 進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)，在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并打在附有感光底片的板MN 上，留下痕跡 .假設(shè)宇宙射線中存在氫核、 反氫核、氦核、 反氦核四種粒子，它們以相同速度v 從小孔 O 垂直 PQ 板進(jìn)入磁譜儀的磁場區(qū)，并打在感

8、光底片上的a、b、c、 d 四點(diǎn)，已知?dú)浜速|(zhì)量為 m，電荷量為 e， PQ 與MN 間的距離為 L ，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.（1）指出 a、 b、 c、d 四點(diǎn)分別是由哪種粒子留下的痕跡?（不要求寫出判斷過程）（2）求出氫核在磁場中運(yùn)動的軌道半徑；（3）反氫核在 MN 上留下的痕跡與氫核在MN 上留下的痕跡之間的距離是多少?11、如圖所示，一勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，其邊界是半徑為R 的圓，AB 為圓的一直徑在A 點(diǎn)有一粒子源向圓平面內(nèi)的各個方向發(fā)射質(zhì)量m、電荷量 q 的粒子，粒子重力不計。（ 1）有一帶電粒子以 v12qBR的速度垂直磁場進(jìn)入圓形區(qū)m域，恰從 B 點(diǎn)射出。求此

9、粒子在磁場中運(yùn)動的時間。（2）若磁場的邊界是絕緣彈性邊界（粒子與邊界碰撞后將以原速率反彈），某粒子沿半徑方向射入磁場，經(jīng)過2次碰撞后回到A 點(diǎn)，則該粒子的速度為多大？12、如圖，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其3上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫、和，外筒的外半徑為，在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場，磁感強(qiáng)度的大小為。在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿向外的電場。一質(zhì)量為、 帶電量為的粒子，從緊靠內(nèi)筒且正對狹縫的點(diǎn)出發(fā)， 初速為零。如果該粒子經(jīng)過一段時間的運(yùn)動之后恰好又回到出發(fā)點(diǎn)，則兩電極之間的電壓應(yīng)是多少？（不計重力，整個裝置在真空中）13、如圖所示，半徑R

10、10 cm 的圓形區(qū)域邊界跟y 軸相切于坐標(biāo)系原點(diǎn)O. 磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.332 T，方向垂直于紙面向里，在O處有一放射源S，可沿紙面向各個方向射出速率均為v3.2 ×10 6 m/s 的 粒子已知 粒子的質(zhì)量 m6.64 ×10 27 kg ，電荷量 q3.2 ×10 19 C.(1) 畫出 粒子通過磁場區(qū)域做圓周運(yùn)動的圓心的軌跡。(2) 求出 粒子通過磁場區(qū)域的最大偏轉(zhuǎn)角 。4帶電粒子在磁場中運(yùn)動鞏固練習(xí)（二）1、如圖所示， ABC 為與勻強(qiáng)磁場垂直的邊長為a 的等邊三角形，比荷為e/m 的電子以速度v0 從 A 點(diǎn)沿 AB 邊入射，欲使電子經(jīng)過BC 邊，磁感應(yīng)

11、強(qiáng)度B 的取值為()2、在一水平放置的平板 MN的上方有勻強(qiáng)磁場， 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場方向垂直于紙面向里許多質(zhì)量為m、帶電荷量為 q 的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個方向由小孔射入磁場區(qū)域 不計重O力，不計粒子間的相互影響圖9 中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的mv區(qū)域， R Bq. 其中正確的是()3、如圖所示是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R=10cm 的圓柱桶內(nèi)有 B=1 ×4P、 Q 兩個小孔，其中10T 的勻強(qiáng)磁場，方向平行于軸線，在圓柱桶內(nèi)某一直徑兩端開有P 孔作為入射孔， 離子束以不同角度入射，最后有不同速度的離子束從Q 孔射出， 現(xiàn)有一離子源發(fā)

12、射荷質(zhì)比為2× 1011C/kg 的陽離子，且粒子束中速度分布連續(xù)，當(dāng)角=45 °時，出射離子速度 v 的大小是（）A 2108m/sB 22106m/sC 22108m/sD 42106m/s4、隨著人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的深入探索，作為“炮彈”的高能離子的儲存成為關(guān)鍵技術(shù)，儲存環(huán)便是其中一個重要裝置如圖為儲存環(huán)裝置示意圖現(xiàn)將質(zhì)子(H) 和粒子 (He) 等帶電粒子儲存在儲存環(huán)空腔中，儲存環(huán)置于一個與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(偏轉(zhuǎn)磁場 )中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B.如果質(zhì)子和粒子在空腔中做圓周運(yùn)動的軌跡相同(如圖中虛線所示 )，偏轉(zhuǎn)磁場也相同比較質(zhì)子和粒子在圓環(huán)狀空腔中運(yùn)動的動能EH 和

13、 E ，運(yùn)動的周期 TH 和 T 的大小，有()A EH E ，THTB EH E ， TH TC EH E ，THTD EH E， TH T55、如圖所示， 在一勻強(qiáng)磁場中有三個帶電粒子，圖中 1 和 2 為質(zhì)子的徑跡，3 為 粒子的徑跡 它們在同一平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運(yùn)動，三者軌跡半徑r 1>r 2>r 3 并相切于P 點(diǎn)，設(shè) T 、v、 a、 t 分別表示它們做圓周運(yùn)動的周期、線速度、向心加速度以及各自從經(jīng)過P 點(diǎn)算起到第一次通過圖中虛線 MN所經(jīng)歷的時間，則 ()A T1 T2<T3B v1 v2>v3C a >a >a3D t <t&

14、lt;t312126、一束質(zhì)子以不同的速率沿如圖所示方向飛入橫截面是一個正方形的、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，則下列說法中正確的是()A在磁場中運(yùn)動時間越長的質(zhì)子，其軌跡線一定越長B在磁場中運(yùn)動時間相同的質(zhì)子，其軌跡線一定重合C在磁場中運(yùn)動時間越長的質(zhì)子，其軌跡所對圓心角一定越大D速率不同的質(zhì)子，在磁場中運(yùn)動時間一定不同7、一電子以垂直于勻強(qiáng)磁場的速度vA ，從 A 處進(jìn)入長為d 寬為 h 的磁場區(qū)域如圖所示，發(fā)生偏移而從 B 處離開磁場， 若電荷量為 e，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓弧 AB 的長為 L，則（）dA 電子在磁場中運(yùn)動的時間為t vALB電子在磁場中運(yùn)動的時間為tvAC洛倫茲力對電子做

15、功是BevA ·hD電子在A 、B 兩處的速度相同8、在勻強(qiáng)磁場中，一個帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動，如果又順利地垂直進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為原來 2 倍的勻強(qiáng)磁場，則 ()A粒子的速率加倍，周期減半B粒子的速率不變，軌道半徑減半C粒子的速率減半，軌道半徑為原來的1D 粒子的速率不變，周期減半49、帶電粒子進(jìn)入云室會使云室中的氣體電離，從而顯示其運(yùn)動軌跡圖是在有勻強(qiáng)磁場云室中觀察到的粒子的軌跡，a 和 b 是軌跡上的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場 B 垂直紙面向里 該粒子在運(yùn)動時， 其質(zhì)量和電量不變， 而動能逐漸減少，下列說法正確的是 ( )A粒子先經(jīng)過 a 點(diǎn)，再經(jīng)過 b 點(diǎn) B 粒子先經(jīng)過 b 點(diǎn)，再經(jīng)過

16、 a 點(diǎn)C粒子帶負(fù)電D粒子帶正電10、如圖所示，在x 軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場。一個不計重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O 處以速度v 進(jìn)入磁場，粒子進(jìn)入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x 軸正方向成120°角，若粒子穿過y 軸正半軸后在磁場中到x 軸的最大距離為a，6則該粒子的比荷和所帶電荷的正負(fù)是()3v正電荷BvA 正電荷2aB2aB3v負(fù)電荷DvC負(fù)電荷2aB2aB11、如圖所示， 一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在固定的正的點(diǎn)電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運(yùn)動，周期為T0，軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度方向如圖中箭頭所示?，F(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場，已知軌道半徑并不因

17、此而改變，則（）vA 若磁場方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期將大于T0B 若磁場方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期將小于T0+C若磁場方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期將大于T0D 若磁場方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期將小于T012、如圖所示，在圓形區(qū)域里有勻強(qiáng)磁場，方向如圖所示。有一束速率各不相同的質(zhì)子自A點(diǎn)沿半徑方向射入磁場，這些質(zhì)子在磁場中（）A運(yùn)動時間越長的，其軌跡所對應(yīng)的圓心角越大B運(yùn)動時間越長的，其軌跡越長C運(yùn)動時間越短的，射出磁場的速率越小D運(yùn)動時間越短的，射出的磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)越小13、如圖所示為可測定比荷的某裝置的簡化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2.0

18、× 103 T，在 x 軸上距坐標(biāo)原點(diǎn) L 0.50 m 的 P 處為粒子的入射口，在 y 軸上安放接收器現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v 3.5× 104 m/s 的速率從 P 處射入磁場，若粒子在 y 軸上距坐標(biāo)原點(diǎn) L 0.50m 的 M 處被觀測到，且運(yùn)動軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為 q，不計其重力(1) 求上述粒子的比荷 q ； (2)為了在 M 處觀測到按題設(shè)條件運(yùn)動的上述粒子，第一象限內(nèi)的 m磁場可以局限在一個矩形區(qū)域內(nèi)，求此矩形磁場區(qū)域的最小面積，并在圖中畫出該矩形。714、質(zhì)量為m，電荷量為q 的帶負(fù)電粒子自靜止開始，經(jīng)M、N 板間的電場加速后，從A點(diǎn)垂直于磁場邊界射入寬度為d 的