浙江省台州市高中物理 第三章 磁场 3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动习题3（无答案）新人教版选修31.doc

带电粒子在匀强磁场中的运动班级 姓名 第 小组注意圆周运动的对称性与特殊性（1）从一直线边界射入的粒子从同一直线边界射出时，速度与边界的夹角相等；（2）在圆形磁场区域内，粒子射入时的速度方向过圆心，射出时的速度方向也过圆心；1.如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器(带电粒子的重力不计)速度选择器内有互相垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为b，电场的场强为e.挡板s上有可让粒子通过的狭缝p和记录粒子位置的胶片a1a2.挡板s下方有磁感应强度为b0的匀强磁场下列表述正确的是()a质谱仪是分析同位素的重要工具b速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里c能通过狭缝p的带电粒子的速率等于b/ed带电粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝p，带电粒子的比荷越小2.mn板两侧都是磁感强度为b的匀强磁场，方向如图所示，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知abbccd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的比荷为()a. b. c. d.3.劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。这台加速器由两个铜质d形盒构成，其间留有空隙。下列说法正确的是()a离子由加速器的中心附近进入加速器b离子由加速器的边缘进入加速器c离子从磁场中获得能量d离子从电场中获得能量4.如右图所示，电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面。不加磁场时，电子束将通过磁场中心o点而打到屏幕上的中心m，加磁场后电子束偏转到p点外侧。现要使电子束偏转回到p点，可行的办法是( )a.增大加速电压 b.增加偏转磁场的磁感应强度c.将圆形磁场区域向屏幕靠近些 d.将圆形磁场的半径增大些5.长方体金属块放在匀强磁场中，有电流通过金属块，如图所示，则下面说法正确的是()a.金属块上下表面电势相等 b.金属块上表面电势高于下表面电势c.金属块上表面电势低于下表面电势 d.无法比较两表面的电势高低4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垂直于磁场方向射入磁场中，并从b点射出，若aob120，则该带电粒子在磁场中运动的时间为()a. b. c. d.5.一种测量血管中血流速度仪器的原理如图所示，在动脉血管左右两侧加有匀强磁场，上下两侧安装电极并连接电压表，设血管直径是2.0 mm，磁场的磁感应强度为0.08 t，电压表测出的电压为0.10 mv，则血流速度大小为 (取两位有效数字)6.如图所示，m、n为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值静止的带电粒子带电荷量为q，质量为m(不计重力)，从点p经电场加速后，从小孔q进入n板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为b，方向垂直于纸面向外，cd为磁场边界上的一绝缘板，它与n板的夹角为45，孔q到板的下端c的距离为l，当m、n两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在cd板上，求： (1)两板间电压的最大值um； (2)cd板上可能被粒子打中的区域的长度s；(3)粒子在磁场中运动的最长时间tm.7.如图所示，在真空区域内，有宽度为l的匀强磁场，磁感应强度为b，磁场方向垂直纸面向里，mn、pq为磁场的边界质量为m、带电荷量为q的粒子，先后两次沿着与mn夹角为(090)的方向垂直于磁感线射入匀强磁场中，第一次粒子是经电压u1加速后射入磁场的，粒子刚好没能从pq边界射出磁场；第二次粒子是经电压u2加速后射入磁场的，粒子刚好能垂直于pq射出磁场(不计粒子重力，粒子加速前的速度认为是零，u1、u2未知)(1)加速电压u1、u2的比值为多少？(2)为使粒子经电压u2加速射入磁场后沿直线射出pq边界，可在磁场区域加一个匀强电场，求该电场的场强大小8.质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放，经m、n板间的电场加速后，从a点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置p偏离入射方向的距离为l，如图所示已知m、n两板间的电压为u，粒子的重力不计求：匀强磁场的磁感应强度b.9.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10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，并求出其比荷q/m；(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？10.如图所示，在y轴的右方有一磁感应强度为b的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴的下方有一场强为e的方向平行x轴向右的匀强电场有一铅板放置在y轴处，且与纸面垂直现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为u的电场加速，然后以垂直于铅板的方向从a处沿直线穿过铅板，而后从x轴上的d处以与x轴正向夹角为60的方向进入电场和磁场叠加的区域，最后到达y轴上的c点已知od长为l，求：(1)粒子经过铅板时损失了多少动能？(2)粒子到达c点时的速度多大？11.如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向如图所示现有一个带电粒子在该平面内从x轴上的p点，以垂直于x轴的初速度v0进入匀强电场，恰好经过y轴上的q点且与y轴成45角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场已知op之间的距离为d，(不计粒子的重力)求： (1)q点的坐标；(2)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间12右图中左边有一对平行金属板，两板相距为d电压为u；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为b0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里。图中右边有一半径为r、圆心为o的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于全属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径ef方向射入磁场区域，最后从圆形区城边界上的g点射出已知弧fg所对应的圆心角为，不计重力求(1)离子速度的大小；(2)离子做圆周运动的轨道半径r，及它的质量13.如图所示，坐标平面第象限内存在大小为e4105 n/c、方向水平向左的匀强电场，在第象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场质荷比为41010 n/c的带正电粒子从x轴上的a点以初速度v02107 m/s垂直x轴射入电场，oa0.2 m，不计重力求： (1)粒子经过y轴时的位置到原点o的距离； (2)若要求粒子不能进入第三象限，求磁感应强度b的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况)14.如图所示，一个质量为m、电荷量为q的正离子，在d处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为b的匀强磁场