高中物理 电子题库 第三章习题课带电粒子在有界磁场中运动的规律知能演练轻松闯关 粤教版选修31.doc_第1页
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2013年粤教版物理选修3-1电子题库 第三章习题课带电粒子在有界磁场中运动的规律知能演练轻松闯关1(单选)如图8所示，在x0、y0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xoy平面向里，大小为b.现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的p点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场不计重力的影响由这些条件可知()图8a不能确定粒子通过y轴时的位置 b不能确定粒子速度的大小c不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间d以上三个判断都不对解析：选d.垂直于x轴进入磁场，垂直于y轴离开磁场，由此可确定离子运动的轨迹是四分之一个圆周，故选项a、b、c都能确定，只能选d.2(单选)如图9所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为b的匀强磁场一个不计重力的带电粒子从坐标原点o处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的荷质比和所带电荷的正负是()图9a.，正电荷 b.，正电荷c.，负电荷 d.，负电荷解析：选c.由左手定则判断知，粒子带负电如图所示，由几何关系知，运动轨迹所夹的圆心角为240，由题意：rrsin30a，又r，解得：，选c.3(2012东城区高二检测)边长为a的正方形处于有界磁场中，如图10所示一束电子水平射入磁场后，分别从a处和c处射出，则vavc_，所经历的时间之比tatc_.图10解析：由题图可知从a处和c处射出的电子做圆周运动的半径之比为rarc12.由洛伦兹力提供向心力得qvbm，所以v，故，所经历的时间之比.答案：12214如图11所示，正、负电子垂直磁场方向沿与边界成30角的方向射入匀强磁场中，求正、负电子在磁场中的运动时间之比图11解析：首先画出正、负电子在磁场中的运动轨迹如图所示，上边轨迹为正电子的，下边轨迹为负电子的，由几何知识知：正电子圆弧轨迹所对圆心角1260，而负电子的圆周轨迹所对圆心角23602300，由tt，故t1t，t2t，t1t21215.答案：155如图12所示，虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b.一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区域后，其运动方向与原入射方向成角设电子的质量为m，电荷量为e，不计电子之间的相互作用力及电子所受的重力求：图12(1)电子在磁场中运动轨迹的半径r；(2)电子在磁场中运动的时间t；(3)圆形磁场区域的半径r.解析：(1)由牛顿第二定律和洛伦兹力公式，得evb，解得r.(2)设电子做匀速圆周运动的周期为t，则t.由图所示几何
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