3.7带电粒子在匀强磁场中运动习题课学案及练习题-新课标人教版选修3-1.docVIP

3. 7带电粒子在匀强磁场中运动习题课 编写：陈海燕 审核：孙俊 【知识要点】 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 1．若v∥B时，带电粒子所受洛伦兹力F＝0，带电粒子以速度v做________运动。 2．若v⊥B时，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做________运动。 （1）向心力由洛伦兹力提供，即______________；（2）轨道半径公式：R＝___________；（3）周期：T＝__________；（4）频率：f ＝_________； 3、由于洛仑兹力始终和速度方向相互垂直，所以洛仑兹力对运动的带电粒子总不作功； 二、复合场中带电粒子运动的简单应用 1.复合场是指电场、磁场、重力场中两个或三个并存。带电粒子在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛仑兹力和重力的作用或其中两个力的作用。 2.当带电粒在复合场所受的合力为零时，微粒将做 3.当带电粒子在复合场所受的电场力和重力相平衡时，洛伦兹力提供向心力，粒子将 【典型例题】 例1、如图所示，质量为m，带电量为q的小球，在倾角为 的光滑斜面上由静止开始下滑，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力恰好为零，问：（1）小球带电性质如何？（2）此时小球下滑的速度和位移分别是多大？ 例2、如图所示，一束电子以速度v垂直于磁场射入磁感应强度B、宽度d的匀强磁场中，穿过磁场时电子的速度方向与原来射入方向的夹角是30°，则电子的质量是多少？穿过磁场的时间是多少？（电子电荷量为e） 例3、如图所示，在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场。磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向里。一质量为m、带电量为－q的带电微粒在此区域恰好作速度大小为v的匀速圆周运动。（重力加速度为g）（1）求此区域内电场强度的大小和方向。2）若某时刻微粒运动到场中距地面高度为HP点，速度与水平方向成45°，如图所示。则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点？最高点距地面多高？ A．在斜面上两球作匀加速运动，且aAaB B．在斜面上两都作变加速运动 C．两球沿斜面运动的最大位移sAsB D．两球沿斜面运动的时间tAtB 2、如图所示的圆形区域里，匀强磁场方向垂直于纸面向里，有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场。这些质子在磁场中（ ） A、运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大 B、运动时间越长，其轨迹越长 C、运动时间越短射出磁场区域时速度越小 D、运动时间越短射出磁场区域速度的偏向角越小 3、如图所示，ox轴上方的匀强磁场的磁感应强度为B，在ox轴下方的匀强电场的场强为E。一质量为m、带电量为-q的粒子以速度v0沿+ x方向从a点垂直于磁场射入，经过d点由磁场进入电场中，最后飞经c点，已知a、d两点离开o点的距离相等。求粒子a到达c点所需的时间t，以及它飞经c点时的速度。（不计带电粒子的重力） 3. 7带电粒子在匀强磁场中运动习题课 班级 姓名 学号 1．如图所示为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹.室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)，由此可知此粒子（ ） A．一定带正电 B．一定带负电 C．不带电 D．可能带正电，也可能带负电 2.初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则 A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变 C电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变 3、长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，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水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是：（ ） A．使粒子的速度vBqL/4m； B．使粒子的速度v5BqL/4m； C．使粒子的速度vBqL/m； D．使粒子速度BqL/4mv5BqL/4m。 4、如图所示，在两个不同的匀强磁场中，磁感强度关系为B1=2B2，当不计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时，粒子的（ ） A、速率将加倍 B、轨迹半径将加倍 C、周期将加倍 D、做圆周运动的角速度将加倍 5、如图所示，匀强磁场中有一个带电荷量为q的正离子自a点沿箭头方向运动，当它运动轨道半径为半圆经过b点时，突然吸收了附近的若干个电子，接着沿另一圆轨道运动到与a、b在一条直线上的c点，已知ac=ab。电子电量