专题16 带电粒子在匀强磁场中的运动（一）.docVIP

带电粒子在匀强磁场中的运动（一） 1. （2014年3月洛阳市二模） 如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）。一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度的方向与x轴正方向的夹角为60°.下列说法正确的是 （ ） 电子在磁场中运动的时间为 电子在磁场中运动的时间为 磁场区域的圆心坐标为 电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－2L) [来源:学科网]2．（2014山东省青岛二模）如图所示，在边长为L的正方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，有一带正电的电荷，从D点以v0的速度沿DB方向射入磁场，恰好从A点射出，已知电荷的质量为m，带电量为q，不计电荷的重力，则下列说法正确的是 A．匀强磁场的磁感应强度为　　[来源:学.科.网] B．电荷在磁场中运动的时间为 C．若电荷从CD边界射出，随着入射速度的减小， 电荷在磁场中运动的时间会减小 D．若电荷的入射速度变为2v0，则粒子会从AB中 点射出 ．如图是带电粒子在气泡室中运动径迹的照片及其中某条径迹的放大图。匀强磁场与带电粒子运动径迹垂直，A、B、C是该条径迹上的三点。若该粒子在运动过程中质量和电量保持不变，不断克服阻力做功，则关此径迹下列说法正确的是 A．粒子由A经B向C的方向运动 B．粒子由C经B向A的方向运动 C．粒子一定带正电，磁场方向垂直纸面向里 D．粒子一定带负电，磁场方向垂直纸面向外4．(2014年5月北京市西城区二模)如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压励磁线圈电流 A．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径 B．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变 C．增大励磁线圈电流，电子束的轨道半径 D．增大励磁线圈电流，电子束的轨道半径变5.（2014年5月江苏省盐城三模）在竖直平面内有两固定点a、b，匀强磁场垂直该平面向里、重力不计的带电小球在a点以不同的速率向不同的方向运动，运动过程中除磁场力外，还受到一个大小恒定、方向始终跟速度方向垂直的力作用。对过B点的小球 A．如果沿ab直线运动，速率是惟一的 B．如果沿ab直线运动，速率可取不同值 C．如果沿同一圆弧ab运动，速率是惟一的 D．如果沿同一圆弧ab运动，速率可取不同值 【参照答案】AD 6（2014湖南省衡阳市三模）在平面直角坐标系的第一象限内存在一有界匀强磁场，该磁场的磁感应强度大小为B=0.1T，方向垂直于xOy平面向里，在坐标原点O处有一正离子放射源，放射出的正离子的比荷都为 =1×106C/kg，且速度方向与磁场方向垂直．若各离子间的相互作用和离子的重力都可以忽略不计．（1）如图甲所示，若第一象限存在直角三角形AOC的有界磁场，OAC=30°，AO边的长度l=0.3m，正离子从O点沿x轴正方向以某一速度射入，要使离子恰好能从AC边射出，求离子的速度大小及离子在磁场中运动的时间．（2）如图乙所示，若第一象限存在一未知位置的有界匀强磁场，正离子放射源放射出不同速度的离子，所有正离子入射磁场的方向均沿x轴正方向，且最大速度vm=4.0×104m/s，为保证所有离子离开磁场的时候，速度方向都沿y轴正方向，试求磁场的最小面积，并在图乙中画出它的形状． 7.（20分）如图所示，在某种装置中有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于xOy所在的平面向外．某时刻在A点（x=l0 ，y=0）处，一质子沿y轴的负方向进入磁场。已知质子的质量为m，电量为e。 （1）如果质子经过坐标原点O，它的速度为多大？ （2）如果质子从点进入磁场的同一时刻，一个α粒子从点（x=－l0 ，y=0）进入磁场，并且与质子在坐标原点处相遇，求α粒子的速度大小和方向． 【参照答案】（1） （2） 方向与X轴夹角为 ，方向与X轴夹角为 8．（18分）(2014湖南三校联考)如图所示，圆心为原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域，即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ。区域Ⅰ内有方向垂直于xOy平面的匀强磁场B1。平行于x轴的荧光屏垂直于xOy平面，放置在坐标y＝－2.2R的位置。一束质量为m、电荷量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为（－R，0）的A点沿x正方向射入区域Ⅰ，当区域Ⅱ内无磁场时，粒子全部打在荧光屏上坐标为（0，－2.2R）的M点，且此时，若将荧光屏沿y轴负方向平移，粒子打在荧光屏