开封高中13届物理专题带电粒子在磁场中的运动练习.doc

开封高中13届物理——带电粒子在磁场中的运动 命题人：王洪杰 审题人：毛广文 带电粒子在边界磁场中的运动 1.三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从如图所示的长方形区域的匀强磁场上边缘射入强磁场,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°,则它们在磁场中的运动时间之比（ ） A.1∶1∶1 B.1∶2∶3 C.3∶2∶1 D.1∶∶ 2.如图，一束电子以不同的速率沿图示方向飞入横截面是正方形的匀强磁场，则电子A．速率越大，在磁场中运动时间越长 B．在磁场中运动时间越长，其轨迹弧线越长 C．在磁场中运动的轨迹线所对应的圆心角最大是π D．在磁场中运动时间相同，其轨迹线一定重合 3．在一个圆心为O的圆形区域里有垂直于纸面的匀强磁场B，如图(5)所示，一束α粒子流中有速度大小不同的α粒子，从圆形边缘上的a点正对圆心O射入磁场，并从磁场中射出，这些α粒子在磁场里运动的时间不同，对于α粒子射入磁场时的速度，在磁场中运动时间，在磁场中速度偏转的角度及在磁场中运动的路程，下列说法中正确的是（ ） 射入时速度大的在磁场中运动时间较长 射入时速度小的在磁场中运动时间较长 在磁场中运动时间较长的，在磁场中速度偏转角度也较小 在磁场中运动时间较长的，在磁场中速度偏转角度也较大 4.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,宽度为d,边界为CD和EF.一电子从CD边界外侧以速率v0垂直匀强磁场射入,入射方向与CD边界间夹角为θ.已知电子的质量为m,电荷量为e,为使电子能从磁场的另一侧EF射出,求电子的速率v0至少多大? 5.在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出. （1）请判断该粒子带何种电荷,并求出其荷质比. （2）若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B′,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B′多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少? 6. 如图所示，在一底边长为2a，的等腰三角形区域（D在底边中点），有垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从D点垂直于EF进入磁场，不计重力和与空气阻力的影响。 （1）若粒子恰好垂直于EC边射出磁场，求磁场的磁感应强度B为多少？ （2）改变磁感应强度的大小，粒子进入磁场偏转后能打到ED板，求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少？ a的D点垂直AB方向进入磁场,若粒子能从AC间离开磁场,求粒子速率应满足什么条件及粒子从AC间什么范围内射出. 多方向粒子在磁场中运动问题： 1.如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中。哪个图是正确的？（??? ）如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔。PC与MN垂直。一群质量为m、带电量为一q的粒子(不计重力)，以相同的速率，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为的范围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为 A．??? ?????? B．??????????? C． ??? D． 如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于图中纸面向里，磁感应强度的大小B=0.60T，磁场内有一块平面感光板，板面与磁场方向平行，在距距离L=16cm处有一点状的放射源S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是，已知粒子的电荷与质量之比，现只考虑在图纸平面中运动的粒子，求上被粒子打中的区域的长度。（不计重力） 如右图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，只要速度满足v＝，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上 如图19（a）所示，在以O为圆心，内外半径分别为R1和R2的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差U为常量，R1=R0，R2=3R0，一电荷量为+q，质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域，不计重力。 （1）已知粒子从外圆上以速度v1射出，求粒子在A点的初速度v0的大小。 （2