带电粒子在匀强磁场中的运动精品习题(_2)

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1、带电粒子在匀强磁场中的运动（2）1、如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为＋q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中R＝mv/Bq。哪个图是正确的？ABCD2、图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l，不计重力，求此粒子的电荷e

2、与质量m之比。3.如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外，磁感臆强度为B，一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xOy平面内，与x轴正向的夹角为θ.若粒子射出磁场的位置与O点距离为1，求该粒子的电量和质量之比q/m.(全国高考试题)4、如图所示，在x轴上方有匀强磁场B，一个质量为m，带电量为-q的粒子，以速度v从O点射入磁场，角已知，粒子重力不计，求（1）粒子在磁场中的运动时间。（2）粒子离开磁场的位置5、一个负离子，质量为m，电量大小为q，以速率V垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中(如图11)。磁感应强度B的方向

3、与离子的运动方向垂直，并垂直于图1中纸面向里。OBSvθP(1)求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离。(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P，证明:直线O与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是。6、如图所示，在半径为r的圆形区域内，有一个匀强磁场，一带电粒子以速度v0从M点沿半径方向射入磁场区，并由N点射出，O点为圆心，∠MON=120°时，求：带电粒子在磁场区域的偏转半径R及在磁场区域中的运动时间。7、如图25－5所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于

4、磁场且与x轴的正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是(　　)A.，正电荷　　　　B.，正电荷C.，负电荷D.，负电荷8．如图25－9所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨迹半径为R。已知电场的电场强度为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力和浮力，求：(1)液滴的绕行方向；(2)液滴的速度。9.图25－2是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过

5、的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是(　　)A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外.C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小10．一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图25－3所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连。下列说法正确的是(　　)A．质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大B．质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．

6、不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子1.A2.解析：粒子初速v垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圈周运动，设其半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有因粒子经O点时的速度垂直于OP，故OP是直径，l＝2R由此得3.4.(2π－2)m/qB5.（1）2mv/qB（2）解析：做出OP的中垂线与OS的交点即为离子做匀速圆周运动的圆心，轨迹如图示：方法一：弧OP对应的圆心角①周期T=②O′运动时间：t=③解得：④方法二：弧OP对应的圆心角⑤半径为r，则qvB=⑥弧长：l=r·⑦线速度：v=⑧解得：⑨6.解析：过M和N点作圆形磁场区域半径OM和ON的垂线，两垂线的交点O

7、′即为轨道圆的圆心，如图所示。设轨道圆半径为R，由几何关系可知R=，粒子通过磁场的时间t=。