物理复习第10题电学综合实验计算题预测题型2带电粒

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1、姓名：班级：学号：预测题型2带电粒子在磁场中的运动1.(2015-西安模拟)如图1所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径人必4为边界的两个半圆形区域I、II屮，人2人4与儿旳的夹角为60。.一质塑为加、带电荷量为+q的粒子以某一速度从I区的边缘点Ai处沿与A/3成30。角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于人2创的方向经过圆心O进入II区，最后再从勺处射出磁场.已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为/,(1)画出粒子在磁场I和II屮的运动轨迹；(2)粒子在磁场I和II中的轨道半径&和7?2比值；(3)I区和II区中磁感应强度的大小(忽略粒子重

2、力).1.(2015-保定模拟)如图2所示，在平面直角坐标系中的三角形FGH区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B,三点坐标分别为F(—3L,5L)、G(—3厶一3厶)、H(5L,-3L).坐标原点O处有一体积可忽略的粒子发射装置，能够连续不断地在该平面内向各个方向均匀发射速度大小相等的带正电的同种粒子，单位时间内发射粒子数目稳定.粒子的质量为加，电荷量为g，不计粒子间的相互作用以及粒子的重力.(1)速率在什么范围内所有粒子均不可能射出该三角形区域？(2)如果粒子的发射速率为”警，设在时间r内粒子源发射粒子的总个数为N,在FH边上安装一个可以吸收粒子的挡板，

3、那么该时间段内能够打在挡板FH上的粒子有多少？并求出挡板上被粒子打中的长度.答案精析预测题型2带电粒子在磁场中的运动1.(1)轨迹见解析图(2)2:1(3)鬻鬻解析(1)画出粒子在磁场I和II中的运动轨迹如图所示.(2)设粒子的入射速度为e,已知粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，再逆时针做圆周运动，最后从点射岀，用耳、th、用、心、乃、兀分别表示在磁场I区、I【区的磁感应强度、轨道半径和周期(没有设符号的，在图中标记也可以)设圆形区域的半径为厂，如图所示，已知带电粒子过圆心且垂直去人4进入II区磁场，连接4］血，△A1O42为等边三角形，A2为带电粒子在I区磁场中

4、运动轨迹的圆心，其半径R=AiA2=OA2=r在II区磁场中运动的半径尺2=彳即R、:R2=2:1.圆心角ZAiA2O=60°,带电粒子在I区磁场中运动的时间为t}=

5、?1,在ii区磁场中运动时间为“=4门带电粒子从射入到射出磁场所用的总时间t=t+t22.(1)%W普讐(2)y(迈+遍厶解析（1）如图所示，以0M为直径的粒子在运动过程中刚好不飞离磁场，可以保证所有粒子均不能射岀三角形区域.根据几何关系，OM=2rQ=yj2L2根据牛顿第二定律qv（）B=nrr可得满足警的粒子均不可能射出该三角形区域.⑵当粒子速率。=過严吋，可求得其做圆周运动半径r=y/2L如图所示，

6、当粒子的入射速度方向沿OM的反方向时，运动轨迹与FH相切于丿点；当粒子的入射速度方向沿0M时，运动轨迹与阳相切于/点，介于这二者之间的入射粒子均可打在挡N板FH上,共计亍挡板上被粒子打中的长度为图中/K之间的距离，其中IM=r=y/2Lf0K=2厂=2也L,MK=yj0I^-0M2=血挡板上被粒子打中的长度/K=（、伫+百）厶