带电粒子在电场和磁场中的圆周运动

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1、总复习专题——带电粒子运动-4-带电粒子在电场和磁场中的运动班级_____姓名__________________________学号______________（每题15分）1、在电子射线管中，静止的电子被电压为U1的电场加速后进入电压为U2的偏转电场，电子从跟电场线垂直的方向通过两块偏转带电极板落到荧光屏上，极板长度为L1，荧光屏到极板末端距离为L2，电子质量为m，电量为－e，忽略电子的重力，求电子打在荧光屏它们位置偏离它原来入射时飞行直线的距离h。2、我们知道，反粒子与正粒子有相同的质量，却带有等量的异号电荷.物理学家推测，既然有反粒子存在，就可能有由反

2、粒子组成的反物质存在.1998年6月，我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示，PQ、MN是两个平行板，它们之间存在匀强磁场区，磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区，在磁场中发生偏转，并打在附有感光底片的板MN上，留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子，它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区，并打在感光底片上的a、b、c、d四点，已知氢核质量为m，电荷量为e，PQ与MN间的距离为L，磁场的磁感应强度为B.(1

3、)指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹?(不要求写出判断过程)(2)求出氢核在磁场中运动的轨道半径；(3)反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少?总复习专题——带电粒子运动-4-3、如图所示.在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一带电量为q的正离子自A点垂直射入磁场，沿半径为R的圆形轨道运动，运动半周到达B点时，由于吸收了附近若干静止的电子，沿另一个圆形轨道运动到BA延长线上的C点，测得AC的长度也为R，试求正离子在B点吸收的电量（不计重力）。4、如图（甲）所示，两平行金属板的板长不超过0.2m，板间的电压u随时间t变化t变化的

4、u—t图线如图（乙）所示，在金属板右侧有一左边界为MN、右边无界的匀强磁场，磁感应强度B=0.01T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子连续不断地以速度,沿两板间中线OO′平行金属板射入电场中，磁场边界MN与中线OO′垂直。已知带电粒子的比荷，粒子的重力和粒子间相互作用力均可以忽略不计。（1）在每个粒子通过电场区域的时间内，可以把板间的电场强度看作是恒定的。试说明这种处理能够成立的理由。（2）设t=0.1s时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘穿越电场射入磁场，求该带电粒子射出电场时速度的大小。（3）对于所有经过电场射入磁场的带电粒子，设其射入磁场的入射点

5、和从磁场射出的出射点间的距离为d，试判断：d的大小是否随时间而变化？若不变，证明你的结论；若变，求出d的变化范围。总复习专题——带电粒子运动-4-5、电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为U）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图14所示。求匀强磁场的磁感应强度.(已知电子的质量为m，电量为e)6、如图所示，水平方向的匀强电场的场强为E（场区宽度为L，竖直方向足够长），紧挨着电场的是垂直纸面向外的两个匀强磁场区，其磁感应强度分别为B和2B.一个质量为m、电量为q的带正电粒子（不计重力）从

6、电场的边界MN上的a点由静止释放，经电场加速后进入磁场，经过时间穿过中间磁场，进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b（虚线为场区的分界面），求：（1）中间磁场的宽度d；（2）粒子从a点到b点共经历的时间tab；（3）当粒子第n次到达电场的边界MN时与出发点a之间的距离Sn.总复习专题——带电粒子运动-4-7、如图所示，在竖直的绝缘杆上套着一个带正电小球，其质量为1×10-4kg、电量为5×10-4C，小球可以沿足够长的杆下滑，球和杆之间的动摩擦因数为0.2.杆所在的空间有水平正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为10N／C，方向水平向左；磁

7、感应强度为0.5T，方向垂直纸面向里，现让小球由静止开始下滑，求在下滑过程中：（1）小球速度多大时，其加速度最大，最大值是多少？（2）小球加速度多大时，其速度最大，最大值是多少？（3）若将电场反向，其它条件不变，则以上结论将分别变为多少？（以上计算中，重力加速度值取10m／s2）8、带电液滴从h高处自由落下，进入一处匀强电场与匀强磁场互相垂直的区域，磁场方向垂直纸面，磁感应强度为B，电场强度为E。已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，如图示，求圆周的半径。