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课后达标检测24磁场对运动电荷的作用一、单项选择题1.(2014东北三校联考)如图所示，斜面顶端在同一高度的三个光滑斜面ab、ac、ad，均处于水平方向的匀强磁场中一个带负电的绝缘物块，分别从三个斜面顶端a点由静止释放，设滑到底端的时间分别为tab、tac、tad，则()atabtactadbtabtactadctabtac bb dbrn，由半径r可知，vmvn，b错误因洛伦兹力与速度方向时刻垂直，故不做功，c错误由周期公式t及tt可知，tmtn，d错误10解析如图所示，根据洛伦兹力公式fqvb可知，磁感应强度一定时，粒子进入磁场的速度越大，在磁场中偏转量越小故当磁感应强度取最大值时，若粒子恰好不飞离屏，则加速电压有最小值设此时粒子刚好打在屏的最下端b点，根据带电粒子在磁场中运动特点可知：粒子偏离方向的夹角正切值为tan ；代入数据得tan ，即粒子偏离方向的夹角为60.由几何关系可知：此时粒子在磁场中对应的回旋半径为rrtan ；代入数据得r0.1 m带电粒子在电场中加速时由动能定理得：uqmv2带电粒子在磁场中偏转时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得qvb联立得ur2b2，代入数据得u60 v，故加速电压的最小值为60 v.答案60 v11解析(1)若粒子速度为v0，由qv0bm，得r若轨迹与ab边相切，如图所示，设此时相应速度为v01，则r1r1sin 将r1代入上式可得v01若轨迹与cd边相切，设此时粒子速度为v02，则r2r2sin 将r2代入上式可得v02所以粒子能从ab边上射出磁场的v0应满足v0.(2)粒子在磁场中经过的弧所对的圆心角越大，在磁场中运动的时间也越长由(1)问图可知，在磁场中运动的半径rr1时，运动时间最长，弧所对的圆心角为(22)，所以最长时间为t.答案(1)v0(2)12解析(1)设两板间的电压为u，由动能定理得qumv2由匀强电场中电势差与电场强度的关系得ued联立式可得e.(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运用几何关系作出圆心为o，圆半径为r.设第一次碰撞点为a，由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从s孔射出，因此，sa弧所对的圆心角aos等于.由几何关系得rrtan粒子运动过程中洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，得qvbm联立式得r.(3)保持m、n间电场强度e不变，m板向上平移d后，设板间电压为u，则u设粒子进入s孔时的速度为v，由式看出综合式可得vv设粒子做圆周运动的半径为r，则r设粒子从s到第一次与圆筒碰撞期间的轨
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