第2講磁場對運動電荷的作用

第2講磁場對運動電荷的作用一、選擇題1.如圖所示，M、N為兩根垂直紙面的平行長直導線，O為M、N連線中點，一電子沿過O點垂直紙面的直線向外射出，當兩導線同時通有如圖方向電流時，該電子將()A.向上偏轉 B.向下偏轉C.向左偏轉 D.向右偏轉2.在同一勻強磁場中，兩帶電荷量相等的粒子，僅受磁場力作用，做勻速圓周運動．下列說法中正確的是()A.若速率相等，則半徑必相等B.若質(zhì)量相等，則周期必相等C.若動量大小相等，則半徑不相等D.若動能相等，則周期必相等3.如圖所示，在xOy平面的第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B的勻強磁場．一帶電粒子從y軸上的M點射入磁場，速度方向與y軸正方向的夾角θ＝45°.粒子經(jīng)過磁場偏轉后在N點(圖中未畫出)垂直穿過x軸．已知OM＝a，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，重力不計，則()A.粒子帶正電荷B.粒子速度大小為eq\f(qBa,m)C.粒子在磁場中運動的軌道半徑為aD.N與O點相距(eq\r(2)＋1)a4.如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強磁場，邊界上的A點有一粒子源能在垂直于磁場的平面內(nèi)沿不同方向向磁場中發(fā)射速率相同的同種帶電粒子，在磁場邊界的eq\f(1,6)圓周上可觀測到有粒子飛出，則粒子在磁場中的運動半徑為()A.R B.eq\f(R,2)C.eq\f(R,3) D.eq\f(R,6)5.如圖所示，磁感應強度為B的矩形磁場區(qū)域長為eq\r(3)L，寬為L，甲、乙兩電子沿矩形磁場的上方邊界從A點射入磁場區(qū)域，甲、乙兩電子分別從D點和C點射出磁場，則甲、乙兩電子在磁場運動的過程中()A.速率之比為4∶1B.角速度之比為1∶3C.路程之比為4∶3D.時間之比為3∶16.如圖所示，半圓光滑絕緣軌道MN固定在豎直平面內(nèi)，O為其圓心，M、N與O高度相同，勻強磁場方向與軌道平面垂直．現(xiàn)將一個帶正電的小球自M點由靜止釋放，它將沿軌道在M、N間做往復運動．下列說法中正確的是()A.小球在M點和N點時均處于平衡狀態(tài)B.小球由M到N所用的時間大于由N到M所用的時間C.小球每次經(jīng)過軌道最低點時對軌道的壓力大小均相等D.小球每次經(jīng)過軌道最低點時所受合外力大小均相等7.如圖所示，在直角坐標系xOy中，x軸上方有勻強磁場，磁感應強度的大小為B，磁場方向垂直于紙面向外．許多質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子，以相同的速率v沿紙面內(nèi)，由x軸負方向與y軸正方向之間各個方向從原點O射入磁場區(qū)域．不計重力及粒子間的相互作用．下列圖中陰影部分表示帶電粒子在磁場中可能經(jīng)過的區(qū)域，其中正確的圖是()8.(2021·北京卷)如圖所示，在xOy坐標系的第一象限內(nèi)存在勻強磁場．一帶電粒子在P點以與x軸正方向成60°的方向垂直磁場射入，并恰好垂直于y軸射出磁場．已知帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，OP＝a.不計重力．根據(jù)上述信息可以得出()A.帶電粒子在磁場中運動的軌跡方程B.帶電粒子在磁場中運動的速率C.帶電粒子在磁場中運動的時間D.該勻強磁場的磁感應強度9.(2023·常州中學)如圖所示，寬為d的混合粒子束由速率為3v、4v、5v的三種帶正電的離子組成．所有離子的電荷量均為q，質(zhì)量均為m，當三種速率的離子水平向右進入勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外．在入口處，緊靠粒子束的下邊緣，豎直放置一個長度為2d的薄吞噬板MN.忽略離子間相互作用，若使這些離子都能打到吞噬板MN上，則磁感應強度大小的取值范圍是()A.eq\f(5mv,qd)<B<eq\f(10mv,qd) B.eq\f(6mv,qd)<B<eq\f(8mv,qd)C.eq\f(5mv,qd)<B<eq\f(6mv,qd) D.eq\f(8mv,qd)<B<eq\f(10mv,qd)10.如圖所示，邊長為L的正三角形abc區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強磁場，同種粒子每次都從a點沿與ab邊成30°的方向垂直射入磁場，初速度大小為v時，粒子從ac邊距a點eq\f(1,3)L處射出磁場．不計粒子的重力，則粒子()A.一定帶負電B.初速度為2v時，出射位置距a點eq\f(2,3)LC.初速度為2v時，在磁場中運動的時間變短D.射入磁場的速度足夠大，能從bc邊的中點射出二、非選擇題11.居里夫人是世界上最偉大的科學家之一，在放射性的研究方面取得了卓越的成就．若某次研究射線的實驗中，將放射源放在一個半徑為R0的圓柱形容器中心軸線上A處，如圖所示，放射源產(chǎn)生不同速率的同種粒子，沿AO方向從小孔O射出，進入一個圓心在A處、磁感應強度大小為B的環(huán)形勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，容器內(nèi)無磁場．設其中有一粒子速度為v0，在磁場中運動的半徑為R0，不計粒子重力和粒子間的相互作用．(1)求該粒子的比荷．(2)若圓形有界磁場的半徑為3R0，且從O處射出的所有粒子都不能出磁場，求粒子射出速度的最大值．(3)若速度為v0的粒子與圓柱形容器碰撞時不損失能量，且粒子電荷量不變，求從O處射出的粒子再回到O處所經(jīng)歷的最短時間．12.(2023·如皋期初調(diào)研)空間存在兩個垂直于Oxy平面的勻強磁場，y軸為兩磁場的邊界，磁感應強度分別為2B0、3B0.t＝0時刻，一帶電粒子從原點O沿