選修31帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)練習(xí)題資料

1、§3.6帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)【練習(xí)一】1、運(yùn)動(dòng)電荷進(jìn)入磁場后（無其他作用）可能做（ ）A勻速圓周運(yùn)動(dòng) B勻速直線運(yùn)動(dòng) C勻加速直線運(yùn)動(dòng) D平拋運(yùn)動(dòng)2、兩個(gè)粒子電荷量相同，在同一勻強(qiáng)磁場中受磁場力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ( )A若速率相等，則半徑必相等 B若動(dòng)能相等，則周期必相等C若質(zhì)量相等，則周期必相等 D若質(zhì)量與速度的乘積大小相等，則半徑必相等3、一個(gè)帶電粒子，沿垂直于磁場方向射入一勻強(qiáng)磁場，粒子的一段徑跡如圖所示，徑跡上的每一小段都可以近似看成圓弧，由于帶電粒子使沿途空氣電離，粒子的能量逐漸減小(電荷量不變)，從圖中情況可以確定( )A粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，帶正電 B粒子從b運(yùn)動(dòng)到a

2、，帶正電C粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，帶負(fù)電D粒子從b運(yùn)動(dòng)到a，帶負(fù)電4、如圖11所示，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(磁場足夠大)，一對(duì)正負(fù)電子分別以相同的速度沿與x軸成30°角的方向從原點(diǎn)垂直磁場射入，則負(fù)電子與正電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為( )A1 B12 C11 D215、粒子甲的質(zhì)量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍，兩粒子均帶正電荷讓它們?cè)趧驈?qiáng)磁場中同一點(diǎn)以大小相等、方向相反的速度開始運(yùn)動(dòng)已知磁場方向垂直于紙面向里則下列四個(gè)圖中，能正確表示兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是 ( )6、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如上右圖所示。這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，

3、其間留有空隙，下列說法正確的是()A離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器 B離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以增大粒子射出的動(dòng)能 D增大D形盒的半徑可以增大粒子射出的動(dòng)能7、兩帶電油滴在豎直向上的勻強(qiáng)電場E和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B正交的空間做豎直平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則兩油滴一定相同的是()帶電性質(zhì)運(yùn)動(dòng)周期運(yùn)動(dòng)半徑運(yùn)動(dòng)速率 A BC D8、如圖所示，空間內(nèi)存在著方向豎直向下的勻強(qiáng)電場E和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B，一個(gè)質(zhì)量為m的帶電液滴，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是( )A液滴在運(yùn)動(dòng)過程中速率不變B液滴所帶電荷一定為負(fù)電荷，電荷量大小為mg/EC液滴一定沿

4、順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)D液滴可以沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，也可以沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)9、如圖所示，兩個(gè)相同的帶電粒子，不計(jì)重力，同時(shí)從A孔沿AD方向射入一正方形空腔中，空腔中有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為a和b，則兩粒子的速率和在空腔中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的關(guān)系是( ) Avavb，ta<tbBva>vb，ta>tbCva>vb，ta<tb Dva<vb，tatb10、(2012·杭州高二檢測)如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d，邊界為CD和EF.一電子從CD邊界外側(cè)A點(diǎn)以速率v0垂直勻強(qiáng)磁場射入，入射方向與CD邊界夾角為.已知電子的質(zhì)量為m，電荷量

5、為e，為使電子能從磁場的另一側(cè)EF射出，則電子的速率v0至少為多少？11、如圖所示，在x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場x軸下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B/2，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(不計(jì)重力)，從x軸上O點(diǎn)以速度v0垂直x軸向上射出求： (1)射出之后經(jīng)多長時(shí)間粒子第二次到達(dá)x軸？(2)粒子第二次到達(dá)x軸時(shí)離O點(diǎn)的距離12、如圖所示，兩個(gè)板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一帶正電的質(zhì)子以速度v0從O點(diǎn)垂直射入已知兩板之間距離為d.板長為d，O點(diǎn)是NP板的正中點(diǎn)，為使粒子能從兩板之間射出，試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足的條件(已知質(zhì)子帶電荷量為q，質(zhì)量

6、為m)13、如圖所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向與紙面垂直，已知圓形區(qū)域的直徑AD=d，弦AP與AD的夾角為30°。一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電的粒子以速度v0自A點(diǎn)沿AP方向射入磁場區(qū)域，恰使粒子從D點(diǎn)射出磁場區(qū)域；不計(jì)粒子重力，求： （1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間離開磁場區(qū)域？14、在直徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場、磁場方向垂直于圓面指向紙外一電量為q、質(zhì)量的m的粒子，從磁場區(qū)域的一條直徑AC上的A點(diǎn)射入磁場，其速度大小為v0，方向與AC成角若此粒子恰好能打在磁場區(qū)域圓周上的D點(diǎn)，AD與AC的夾角為，如圖所示，求該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大

7、小15、如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2×103 T；磁場右邊是寬度L0.2 m、場強(qiáng)E40 V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場一帶電粒子電荷量q3.2×1019 C，質(zhì)量m6.4×1027 kg，以v4×104 m/s的速度沿OO垂直射入磁場，在磁場中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場，最后從電場右邊界射出(不計(jì)重力)求：(1)大致畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；(2)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；(3)帶電粒子飛出電場時(shí)的動(dòng)能Ek.16、如圖所示，在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場，電場的方向平行于y軸向下；在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B

8、，方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為m，帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由電場左側(cè)平行于x軸射入電場質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上A點(diǎn)時(shí)，速度方向與x軸的夾角為，A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d。接著，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場，并垂直于OC飛離磁場。不計(jì)重力影響，若OC與x軸的夾角也為，求 (1)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)速度的大?。?(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小。 §3.6帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)【練習(xí)二】1、如圖所示為在一云室中某粒子穿過鉛板P前后的軌跡，云室中勻強(qiáng)磁場的方向與軌跡所在平面相互垂直（圖中垂直于紙面向里）.由此可知此粒子（ ）A帶正電，由下往上運(yùn)動(dòng)B帶正電，由上往下運(yùn)動(dòng)C帶負(fù)電，由上往下運(yùn)動(dòng) D帶負(fù)電，由下往上運(yùn)動(dòng)2、如右圖所示，

9、直角三角形ABC中存在一勻強(qiáng)磁場，比荷相同的兩個(gè)粒子沿AB方向射入磁場，分別從AC邊上的P、Q兩點(diǎn)射出，則( )A從P射出的粒子速度大B從Q射出的粒子速度大C從P射出的粒子，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長D兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一樣長3、一個(gè)帶電粒子以初速度v0垂直于電場方向向右射入勻強(qiáng)電場區(qū)域，穿出電場后接著又進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域設(shè)電場和磁場區(qū)域有明確的分界線，且分界線與電場強(qiáng)度方向平行，如圖5中的虛線所示在下列各圖所示的幾種情況中，可能出現(xiàn)的是( )4、（安徽理綜）如圖所示，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

10、的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向，由小孔O射入磁場區(qū)域.不計(jì)重力，不計(jì)粒子間的相互影響.下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域，其中R=.哪個(gè)圖是正確的（ ）5、質(zhì)子（）和粒子（）從靜止開始經(jīng)相同的電勢差加速后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動(dòng)，則這兩粒子的動(dòng)能之比Ek1Ek2=_,軌道半徑之比r1r2=_,周期之比T1T2=_.6、如圖所示，一根水平光滑的絕緣直槽軌連接一個(gè)豎直放置的半徑為R0.50 m的絕緣光滑槽軌槽軌處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.50 T有一個(gè)質(zhì)量m0.10 g，帶電荷量為q1.6×103C的小球在水平軌道上向右運(yùn)動(dòng)若小球恰好能通過最高點(diǎn)，重力加速

11、度g10 m/s2.試求： (1)小球在最高點(diǎn)所受的洛倫茲力F；(2)小球的初速度v0.7、半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)沿半徑方向以速度v0垂直磁場方向射入磁場中，并從B點(diǎn)射出AOB120°，如圖所示，求該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 8、(2010·福建)如圖所示的裝置，左半部分為速度選擇器，右半部分為勻強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)電場一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器，能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出的離子，又沿著與電場垂直的方向，立即進(jìn)入場強(qiáng)大小為E的偏轉(zhuǎn)電場，最后打在照相底片D上已知同位素離子的電荷量為q(q>0

12、)，速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場強(qiáng)大小為E0的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場，照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L，忽略重力的影響(1)求從狹縫S2射出的離子速度v0的大?。?2)若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場中沿速度v0方向飛行的距離為x，求出x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式(用E0、B0、E、q、m、L表示)1、半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)沿半徑方向以速度v0垂直磁場方向射入磁場中，并從B點(diǎn)射出AOB120°，如圖所示，求該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間2、在直徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場、磁場方向垂直于圓

13、面指向紙外一電量為q、質(zhì)量的m的粒子，從磁場區(qū)域的一條直徑AC上的A點(diǎn)射入磁場，其速度大小為v0，方向與AC成角若此粒子恰好能打在磁場區(qū)域圓周上的D點(diǎn)，AD與AC的夾角為，如圖所示，求該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小3、(2010·福建)如圖所示的裝置，左半部分為速度選擇器，右半部分為勻強(qiáng)的偏轉(zhuǎn)電場一束同位素離子流從狹縫S1射入速度選擇器，能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出的離子，又沿著與電場垂直的方向，立即進(jìn)入場強(qiáng)大小為E的偏轉(zhuǎn)電場，最后打在照相底片D上已知同位素離子的電荷量為q(q>0)，速度選擇器內(nèi)部存在著相互垂直的場強(qiáng)大小為E0的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)

14、磁場，照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L，忽略重力的影響(1)求從狹縫S2射出的離子速度v0的大?。?2)若打在照相底片上的離子在偏轉(zhuǎn)電場中沿速度v0方向飛行的距離為x，求出x與離子質(zhì)量m之間的關(guān)系式(用E0、B0、E、q、m、L表示)4、如圖所示，在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場，電場的方向平行于y軸向下；在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為m，帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由電場左側(cè)平行于x軸射入電場質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上A點(diǎn)時(shí)，速度方向與x軸的夾角為，A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d。接著，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場，并垂直于OC飛離磁場。不計(jì)重力影響，若OC與x軸的夾角也為，求 (1)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)速度的大?。?(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小。 5、如圖所示，PQ和MN為水平、平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距1m，導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量m=0.2，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體相連，物體質(zhì)量M=0.3，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向豎直向