精練十二帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)doc

1、精練十二帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)提示】磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線、地磁場安培力、洛侖茲力、左手定則帶電粒子的圓周運(yùn)動(dòng)質(zhì)譜儀、回旋加速器【命題預(yù)測】本專題與力學(xué)、電場、電磁感應(yīng)聯(lián)系密切，且?guī)щ娏Ｗ釉诖艌鲋械钠D(zhuǎn)問題思維難度大，與幾何知識(shí)聯(lián)系多，容易與其它知識(shí)綜合考查，一直是高考的熱點(diǎn)。高考認(rèn)證一、選擇題1a、b 為水平放置的平行金屬板， 一束具有各種不同速率的電子沿水平. 圖中為一“濾速器”裝置示意圖。方向經(jīng)小孔 O進(jìn)入 a、 b 兩板之間。為了選取具有某種特定速率的電子，可在a、 b 間加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場，使所選電子仍能夠沿水平直線OO運(yùn)動(dòng)，由 O射出。不計(jì)重力作用?？赡苓_(dá)

2、到上述目的的辦法是A. 使 a 板電勢高于 b 板，磁場方向垂直紙面向里B. 使 a 板電勢低于 b 板，磁場方向垂直紙面向里C. 使 a 板電勢高于 b 板，磁場方向垂直紙面向外D. 使 a 板電勢低于 b 板，磁場方向垂直紙面向外2質(zhì)子 (p) 和 粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑分別為Rp 和 R ，周期分別為 Tp 和 T 則下列選項(xiàng)正確的是(A)R pR =12，TpT =12(B)RpR =11，T pT=11(C)R pR =11，T pT =12(D)RpR =12，T pT=113. 如圖所示， 正方形區(qū)域abcd 中充滿勻強(qiáng)磁場， 磁場方向垂直紙面向

3、里。一個(gè)氫核從 ad 邊的中點(diǎn) m沿著既垂直于ad 邊又垂直于磁場的方向，以一定速度射入磁場，正好從 ab 邊中點(diǎn) n 射出磁場。 若將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?2 倍，其他條件不變，則這個(gè)氫核射出磁場的位置是A. 在 b、 n 之間某點(diǎn)B. 在 n、 a 之間某點(diǎn)C. a 點(diǎn)D. 在 a、m之間某點(diǎn)4. 如圖， 在 x0、y0 的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于 oxy 平面向里，大小為B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為 q 的帶電粒子，在 x 軸上到原點(diǎn)的距離為 x0的 P 點(diǎn)，以平行于y 軸的初速度射入此磁場， 在磁場作用下沿垂直于y 軸的方向射出此磁場。不計(jì)重力的影響。由這些條件

4、可知B. 不能確定粒子速度的大小C. 不能確定粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間D. 以上三個(gè)判斷都不對5. 電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（在單位時(shí)間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積）。為了簡化，假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、 b、c。流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連接（圖中虛線）。圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料。現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于前后兩面。當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I 表示測得的電流值。已知

5、流體的電阻率為，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為（）A.( bR+)B.( aR+)C.( cR+)D.( R+)6. 如圖所示，兩根平行放置的長直導(dǎo)線a 和 b 載有大小相同方向相反的電流，a 受到的磁場力大小為F1, 當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場后，a 受到的磁場力大小變?yōu)镕2 ，則此時(shí) b 受到的磁場力大小變?yōu)椋ǎ〢. F2B. F1 F2C. F1+F2D.2F1 F27. 一帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)給定了磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度、帶電質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量和電量. 若用 v 表示帶電質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速率， A. 與 v 有關(guān)，與 R有關(guān) C. 與 v 有關(guān)，與 R無關(guān)R表示其軌道半徑，則帶電

6、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期（）B. 與 v 無關(guān)，與R無關(guān)D. 與 v 無關(guān)，與R有關(guān)8. 通電矩形導(dǎo)線框abcd 與無限長通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖12-4 所示， ab 邊與 MN平行，關(guān)于 MN的磁場對線框的作用，下列敘述正確的是(A) 線框有兩條邊所受的安培力方向相同(B) 線框有兩條邊所受的安培力大小相同(C) 線框所受安培力的合力朝左(D) cd 所受安培力對 ab 邊的力矩不為零9. 圖為云室中某粒子穿過鉛板 P前后的軌跡 . 室中勻強(qiáng)磁場的方向與軌跡所在平面垂直（圖中垂直于紙面向里），由此可知此粒子A. 一定帶正電B. 一定帶負(fù)電C. 不帶電D. 可能帶正電，也可能帶負(fù)電二、

7、非選擇題10. 如圖所示，在x 0 與 x0 的區(qū)域中，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為 B1 與B2 的勻強(qiáng)磁場，磁場方向均垂直于紙面向里，且B1 B2。一個(gè)帶負(fù)電荷的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度 v 沿 x 軸負(fù)方向射出， 要使該粒子經(jīng)過一段時(shí)間后又經(jīng)過 O點(diǎn)， B1 與 B2 的比值應(yīng)滿足什么條件？答案,n=1,2,3, 11. 如圖 12 所示，在一個(gè)圓形域內(nèi)，兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場分布在以直徑A2 A4 為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域、中，A2A4 與 A1A3 的夾角為 60 . 一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以某一速度從區(qū)的邊緣點(diǎn)A1 處沿與 A1A3 成 30角的方向射入磁場，隨后該粒

8、子以垂直于A2A4 的方向經(jīng)過圓心O進(jìn)入?yún)^(qū)，最后再從A4 處射出磁場。已知該粒子從射入到射出磁場所用的時(shí)間為t, 求區(qū)和區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小（忽略粒子重力）。答案： B1=B2=12. 一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xy 平面，在 xy 平面上，磁場分布在以 O為中心的一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為 q 的帶電粒子，由原點(diǎn) O開始運(yùn)動(dòng)，初速為 v，方向沿 x 正方向。后來，粒子經(jīng)過y 軸上的 P點(diǎn)，此時(shí)速度方向與 y 軸的夾角為30， P到 O的距離為 L，如圖所示。不計(jì)重力的影響。求磁場的磁感強(qiáng)度B 的大小和 xy 平面上磁場區(qū)域的半徑 R。答案B=R=L13. 如圖 , 真空室內(nèi)存在勻

9、強(qiáng)磁場, 磁場方向垂直于圖中紙面向里, 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B 0.60 T. 磁場內(nèi)有一塊平面感光干板ab, 板面與磁場方向平行. 在距 ab 的距離為 l 16 cm 處, 有一個(gè)點(diǎn)狀的 放射源 S, 它向各個(gè)方向發(fā)射 粒子 , 粒子的速度都是v 3.0 106 m/s.已知 粒子的電荷與質(zhì)量之比 5.0 107平面中運(yùn)動(dòng)C/kg. 現(xiàn)只考慮在圖紙的 粒子 , 求 ab 上被 粒子打中的區(qū)域的長度.P1 P2=20cm14. 如圖，兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地.其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c 和 d，外筒的外半徑為 r 0. 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B.在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場 . 一質(zhì)量為 m、帶電量為 q 的粒子，從緊靠內(nèi)筒且正對狹縫 a 的 S 點(diǎn)出發(fā)， 初速為零 . 如果該粒子經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后恰好又回到出發(fā)點(diǎn) S，則兩電極之間的電壓 U應(yīng)是多少？（不計(jì)重力，整個(gè)裝置在真空中 . ）答案U=15. 圖12-18中，虛線MN是一垂直紙面的平面與紙面的交線，在平面右側(cè)的半空間存在一磁感強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外. O是 MN上的一點(diǎn)，從O點(diǎn)可以向磁場區(qū)域發(fā)射電量為+q、質(zhì)量為 m、速率為 v 的粒子 . 粒子射入磁場時(shí)的速度可在紙面