2012高中物理 3.6 带电粒子在匀强磁场中运动同步练习 新人教版选修3-1.docVIP

带电粒子在匀强磁场中运动 一：无界磁场中的运动 1、如图所示，一个带负电的粒子以速度v由坐标原点射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与x轴、y轴均成45°。已知该粒子电量为-q，质量为m，则该粒子通过x轴和y轴的坐标分别是多少？ 二：有界磁场中的运动 ： 1、双界磁场中的运动 2、如图所示，比荷为e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d、磁感受应强度为B的匀强磁场区域，要从右侧面穿出这个磁场区域，电子的速度至少应为（ ） A、2Bed/m B、Bed/m C、Bed/(2m) D、Bed/m 3、长为L水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图4所示，磁感应强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度V射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是：( ) A.使粒子的速度 B.使粒子的速度 C.使粒子的速度 D.使粒子的速度 2、单界磁场中的运动：粒子从同一直线边界射入， 再从这一边界射出时，速度与边界的夹角相等。 4、如图3-6-2所示，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直平面并指向纸面外，磁感应强度为B．一带正电的粒子（不计重力）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy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点的距离为，求该粒子的电荷量与质量之比q/m． 5、如图11-3-4(a)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. 6（2011浙江）利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L。一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是 A. 粒子带正电 B. 射出粒子的最大速度为 C. 保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 D. 保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 三、圆形磁场：　在圆形磁场区域内， 粒子沿径向射入， 必沿径向射出 7、如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，∠AOB=120°，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（ ） A．2πr/3v0 B．2πr/3v0 C．πr/3v0 D．πr/3v0 带电粒子在匀强磁场中做不完整圆周运动的解题思路： (1)用几何知识确定圆心并求半径. 因为F方向指向圆心，根据F一定垂直v，画出粒子运动轨迹中任意两点(大多是射入点和出射点)的F或半径方向，其延长线的交点即为圆心，再用几何知识求其半径与弦长的关系. (2)确定轨迹所对的圆心角，求运动时间. 先利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于360°(或2()计算出圆心角(的大小，再由公式t=(T/3600(或(T/2 ()可求出运动时间. 带电粒子在磁场中运动的多解问题带电粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动的问题一般有多解。形成多解的原因有： . 带电粒子电性不确定 受洛仑兹力作用的带电粒子，可能带正电，也可能带负电。当具有相同初速度时，正负粒子在磁场中的运动轨迹不同，导致形成双解。 如图所示，第一象限范围内有垂直于平面的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m，电量大小为q的带电粒子在平面里经原点O射入磁场中，初速度与x轴夹角，试分析计算：（1）带电粒子从何处离开磁场？穿越磁场时运动方向发生的偏转角多大？ （2）带电粒子在磁场中运动时间多长？ . 磁场方向不确定 磁感应强度是矢量。如果题设只给出磁感应强度的大小，而未指出其方向，此时要考虑磁感应强度方向不确定而形成多解。. 临界状态不惟一 带电粒子在洛仑兹力作用下飞越有界磁场时，由于粒子运动轨迹是圆弧状，因此穿越磁场的轨迹可能有多种情况。 如图甲所示，A、B为一对平行板，板长为，两板距离为，板间区域内充满着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，一个质量为m，带电量为的带电粒子以初速，从A、B两板的中间，沿垂直于磁感线的方向射入磁场。求在什么范围内，粒子能从磁场内射出？ 1（10新课标卷）如图所示，在0≤x≤、o≤y≤范围内有垂平面向的强磁场