1、 淘出优秀的你第11周 带电粒子在磁场中的运动1如图所示，三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90、60、30，则它们在磁场中运动的时间之比为()A111 B123C321 D12如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里，有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中()A运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大B运动时间越长，其轨迹越长C运动时间越短，射出磁场区域时速度越小D运动时间越短，射出磁场区域时速度的偏转角越大3.（2011海南）空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方
2、形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是（ ）A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C.在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D.在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大4如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以不同的初速度两次从O点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场，在洛伦兹力作用下分别从M、N两点射出磁场，测得OMON34，则下列说法中错误的是()A两次带电粒子
3、在磁场中经历的时间之比为34B两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为34C两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为34D两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为435如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径R10 cm的圆柱形筒内有B1104 T的匀强磁场，方向平行于轴线在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔a、b分别作为入射孔和出射孔现有一束比荷为21011 C/kg的正离子，以不同角度入射，最后有不同速度的离子束射出其中入射角30，且不经碰撞而直接从出射孔射出的离子的速度v大小是()A4105 m/s B2105 m/sC4106 m/s D2106 m/s6如图所示，在第象限内有
4、垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率沿与x轴成30角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为()A12 B21C1 D117如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里一个氢核从ad边中点m沿着既垂直于ad边，又垂直于磁场方向以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是()A在b、n之间某点 B在n、a之间某点Ca点 D在a、m之间某点8如图所示，在x0，y0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于Oxy平面向里，大小为B.现有一质量为m.电荷量为q的带电
5、粒子，由x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场，不计重力的影响由这些条件()A不能确定粒子通过y轴时的位置B不能确定粒子速度的大小C不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间D以上三个判断都不对9（2014课标全国）如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为（ ）A2 B C1 D 10如图所示，在x轴上方有磁感
6、应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场x轴下方有磁感应强度大小为B/2，方向垂直纸面向外的匀强磁场一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)，从x轴上O点以速度v0垂直x轴向上射出求：(1)射出之后经多长时间粒子第二次到达x轴？(2)粒子第二次到达x轴时离O点的距离11带电粒子的质量m1.71027 kg，电荷量q1.61019 C，以速度v3.2106 m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B0.17 T，磁场的宽度l10 cm，g取10 m/s2，如图所示(1)求带电粒子离开磁场时的速度和偏转角(2)求带电粒子在磁场中运动的时间以及射出磁场时偏
7、离入射方向的距离12如图，一个质量为m，电荷量为q，不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v，沿与x轴正方向成60的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，求：(1)匀强磁场的磁感应强度B；(2)穿过第一象限的时间答案精析1【答案】C【解析】由于粒子运动的偏向角等于圆弧轨迹所对的圆心角，由tT可知，它们在磁场中运动的时间之比为906030321，选项C正确2【答案】A3.【答案】BD【解析】根据带电粒子在磁场中运动的周期，由此可知两种粒子在磁场中的运动周期相同，若速度不同的粒子在磁场中转过的圆心角相同时，轨迹可以不同，但运动时间相同，由半径公式可知，入射角相同的
8、粒子，轨迹相同。粒子在磁场中运动的时间，即由轨迹所对的圆心角决定，故B、D正确，、错误。4【答案】AD【解析】设OM2r1，ON2r2，故，路程长度之比，B正确；由r知，故，C正确，D错误；由于T，则1，A错误5【答案】C6【答案】B 7【答案】C【解析】因为氢核是一带正电微粒，不计重力，在匀强磁场中做匀速圆周运动，由左手定则知其向上偏转因为正好从n点射出，则可知其运行轨迹为1/4圆周当磁感应强度B变为原来的2倍时，由半径公式r可知，其半径变为原来的，即射出位置为a点，故C选项正确8【答案】D【解析】带电粒子从平行于y轴的方向射入并从垂直于y轴的方向射出，由此可确定此粒子圆周运动的圆心即为原点
9、O，半径为x0，则粒子通过y轴时的位置为(0，x0)，A错；由R可求出粒子速度v，B错；粒子在磁场中经历的时间为，C错9【答案】D【解析】根据qvB有 ，穿过铝板后粒子动能减半，则，穿过铝板后粒子运动半径减半，则，因此，D正确10【答案】(1)(2)【解析】粒子射出后受洛伦兹力做匀速圆周运动，运动半个圆周后第一次到达x轴，以向下的速度v0进入下方磁场，又运动半个圆周后第二次到达x轴如图所示(1)由牛顿第二定律有qv0BmT得T1，T2，粒子第二次到达x轴需时间tT1T2.(2)由式可知r1，r2，粒子第二次到达x轴时离O点的距离s2r12r2.11【答案】(1)3.2106 m/s30(2)3
10、.27108 s2.68102 m【解析】粒子所受的洛伦兹力FqvB8.71014 N，远大于粒子所受的重力G1.71026 N，因此重力可忽略不计(1)由于洛伦兹力不做功，所以带电粒子离开磁场时速度仍为3.2106 m/s由qvBm得轨迹半径r m0.2 m由题图可知偏转角满足sin 0.5，故30.(2)带电粒子在磁场中运动的周期T带电粒子在磁场中运动的时间tTT s3.27108 s离开磁场时偏离入射方向的距离dr(1cos )0.2(1) m2.68102 m.12【答案】(1)(2)【解析】(1)作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹，由图中几何关系知：Rcos 30a，得：RBqvm得：B.(2)运动时间： 联系电话：4000-916-716
