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《2019版高中物理一轮总复习练习：第九章磁场课时作业45word版含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、课时作业（四十五）带电粒子在组合场中的运动［基础训练］1・（2018-安徽马鞍山一模）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分'析同位素的重要工具.它的构造原理如图所示，粒子源S发出两种带正电的同位素粒子甲.乙，速度都很小，可忽略不计.粒子经过电场加速后垂直进入有界匀强磁场，最终打到底片上，测得甲、乙两粒子打在底片上的点到入射点的距离之比为3：2,则甲、乙两粒子的B.^2:萌D.9：4质量之比是（）A.2:3C.萌：迈答案：D解析：在加速电场中由Uq=^mv2得◊=、/驾£在则甲、匀强磁场中由q°B=^-得R=¥=能,联立
2、解得m」爲,乙两粒子的质里之比为加甲・加乙・De=9・4.2・如图所示左侧为竖直放置的两平行板M、N,右侧为垂直纸面向里的左、右边界分别为1、2的匀强磁场，磁感应强度为〃•平行板M的中心处有一电子放射源S,能源源不断地发射一系列初速度可视为零的电子，经加速电压5加速后，电子沿水平方向从N板的小孔向右进入匀强磁场，经一段时间电子到达磁场右边界的P点.如果磁感应强度变为2爲欲使电子仍沿原来的轨迹到达P点，应将加速电压调节为S贝！）（）x2[XPB・U=2U^A・U=4UqC・L/=V2I7O答案：A解析：要使电子在磁
3、场中仍打在P点，则可知电子的°?mv,运动半径不变，则由Bev=m~^可知人=瓦，磁感应强度〃加倍，而电子的轨道半径R不变，则速度一定也加倍.对电子的加速过程有解得v=故要使速度加倍，加速电压应变为原来的4倍，A正确.3・美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,使人类在获得较高能量的带电粒子领域前进了一大步.如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C两板之间，带电粒子
4、从厲处以初速度巩沿电场线方向射入加速电场，经加速电场加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动.对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（）A.带电粒子每运动一周被加速两次C.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关D・加速电场方向需要做周期性变化答案：C解析：由题图可知，带电粒子每运动一周被加速一次,my11选项A错误；由公式R=~^和qU=^mv}—ijmv可知，带电粒子每一运动一周，电场力做功相同，动能增量相同，但速度的增量不同，故粒子圆周运动的半径增加量不同，选项B错误；由。=警可知，加速粒子的最大速度
5、与D形盒的半径有关，选项C正确；由T=—^可知，粒子运动的周期不随e的变化而变化，故加速电场的方向不需做周期性变化，选项D错误.4.（2018•河南开封一模）如图所示，真空中有一以O点为圆心的III形匀强磁场区域，半径R=0・5m,磁场垂直于纸面向里.在的区域存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E=1.0X105V/m.在坐标原点M点有一带正电的粒子以速率r=1.0X106m/s沿兀轴正方向射入磁场，粒子穿出磁场进入电场，速度减小到0后又返回磁场,最终又从磁场离开.已知粒子的比荷为瓷=1.0X107C/kg,粒子的
6、重//W力不计，求:EZ/.-J•"x■I•一XX%-I--1111//XXXXX・1/、1:XXXXXXX：1XXXXXXXXxX^xXXX；xXXXX矿x/XXXXXX/XXX”(1)圆形磁场区域磁感应强度的大小(2)该粒子从进入磁场到再次穿出磁场所运动的路程・答案：(1)0.2T(2)2.57m解析：(1)沿x轴正方向射入磁场的粒子进入电场后，速度减小到0,粒子一定是从如图所示的P点射出磁场，逆着电场线方向运动,mv所以粒子在磁场中做圆周运动的半径r=R=Q.5m・根据Bqe=K，得"莎代入数据解得
7、”0.2T.(2)粒子返回磁场后，经磁场偏转后从N点射出磁场，MN为直径，粒子在磁场中的路程为二分之一圆周的周长S=7tR,设在电场o11TVO中的路程为七，根据动能定理得Eq^=^mv2,S1=^Eq，总路程$=$1+$2=兀尺+正孑，代入数据解得5=2.57m・5.（2018•湖南、湖北八市十二校第二次联考）如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限中两个相同的直角三角形区域I.II内分别充满了方向相反（垂直纸面）、磁感应强度大小均为B的匀强磁场，OC与兀轴正方向夹角为30。，已知C点坐标为（馆人/）,质量为加、
8、带电荷量为q的带正电的粒子从2点以一定的速度平行于y轴/方向垂直进入磁场，并从X轴上的D点（图中未画出）垂直于x轴离开磁场，电荷的重力不计.Acxxxx!I!XX尹'••:n:彳勺0。・••[■>兀（1）求D点的位置坐标及粒子进入磁场区域I时的速度大小"（2）若将区域II内的磁场换成沿x轴负方向的匀强电场，该粒子仍从A点以原速度进入磁场区域I,并最终仍能垂直
