带电粒子在磁场中的偏转.doc

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1、习题32带电粒子在电场磁场中的运动1.两平行金属板的间距恰好等于极板的长度．现有重力不计的正离子束以相同的初速度v0平行于两板从两板的正中间向右射入．第一次在两板间加恒定的电压，建立起场强为E的匀强电场，则正离子束刚好从上极板的右边缘射出；第二次撤去电场，在两板间建立起磁感应强度为B，方向垂直于纸面的匀强磁场，则正离子束刚好从下极板右边缘射出．由此可知E与B大小的比值是A.1.25v0B.0.5v0C.0.25v0D.v02.在如图中虚线所围的矩形区域内，同时存在场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场．已知从左方水平射入的电子，穿过该区域时未发生偏转

2、．重力可忽略不计．则在这个区域中的E和B的方向不可能的是E，BvA.E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同B.E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反C.E竖直向上，B垂直于纸面向外D.E竖直向上，B垂直于纸面向里+—3.如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的正离子，沿着垂直于磁感线、平行于极板的方向竖直向上射入正交的匀强电场和匀强磁场里，结果有些离子保持原来的运动方向，未发生偏转．如果让这些未偏转的离子进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分裂为几束．对这些能够进入后一个磁场的离子，下列说法中正确的是A.它们的动能一定不全相同B.它们的电荷量一定不全

3、相同C.它们的质量一定不全相同D.它们的荷质比一定不全相同UL120º4.如图所示，是显象管电子束运动的示意图．设电子的加速电压为U，匀强磁场区的宽度为L．要使电子从磁场中射出时在图中所示的120º的范围内发生偏转（即上下各偏转60º），求匀强磁场的磁感应强度B的变化范围．abOyxxyv5.如图所示，一带电质点的质量为m，电荷为q，以平行于ox轴的速度v从y轴上的a点射入图中第一象限所示的区域．为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于ox的速度v射出，可在适当的地方加一个垂直于xoy平面，磁感应强度为B的匀强磁场．若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这圆形磁

4、场区域的最小半径．（重力忽略不计．）6.设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场．已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的，其中电场强度的大小E=4.0V/m，磁感应强度的大小B=0.15T．今有一个带负电的质点，以v=20m/s的速度在此区域内沿垂直于场强方向做匀速直线运动．求此带电质点的电荷量和质量之比q/m，以及电场和磁场所有可能的方向．（角度可以用三角函数表示．）7.钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子。设该粒子的质量为m、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极S1和S2间电场时，其速度为v0，经电场加速后，沿Ox方向进入磁感应强度为

5、B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox垂直于平板电极S2，当粒子从p点离开磁场时，其速度方向与Ox方位的夹角θ=60º，如图所示，整个装置处于真空中。⑴写出钍核衰变方程；⑵求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；S1S2BOxpθ速度方向放射源U⑶求粒子在磁场中运动所用时间t。8.空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电量为+q、质量为m的粒子，在P点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中P点箭头所示。该粒子运动到图中Q点时速度方向与P点时速度方向垂直。如图中Q点箭头所示。已知P、Q间的距离为l。若保持粒子在P点时的速度不变，

6、而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P点时的速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P点运动到Q点。不计重力。求：⑴电场强度的大小。⑵两种情况中粒子由P运动到Q点所经历的时间之差。PQ9.如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝处的P3点。不计重力。求：⑴电场强度的大小。⑵粒子到达P2时速度的大小和方向。

7、⑶磁感应强度的大小。xyP1P2P3O10.汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后，穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域．当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O'点，(O'与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P'间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．

8、已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离