人教版选修31 带电粒子在匀强磁场中的运动 第1课时 作业.doc

第三章 磁场6 带电粒子在匀强磁场中的运动第一课时 带电粒子在匀强磁场中的运动a级抓基础1处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值()a与粒子电荷量成正比b与粒子速率成正比c与粒子质量成正比 d与磁感应强度成正比答案：d21998年发射的“月球勘探者号”空间探测器，运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在研究月球磁场分布方面取得了新的成果月球上的磁场极其微弱，探测器通过测量电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱的分布，下列图是探测器通过月球四个位置时，电子运动的轨迹照片设电子速率相同，且与磁场方向垂直，其中磁场最强的是() a b c d答案：a3.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示如果用同一回旋加速器分别加速氚核(h)和粒子(he)，比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有()a加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大b加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小c加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大d加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小解析：交流电源的周期等于粒子在d形盒中做匀速圆周运动的周期t，由于氚核荷质比小所以加速氚核的交流电源的周期较大粒子在回旋加速器中获得的最大动能ekm，而氚核小，所以氚核获得的最大动能较小故b正确，a、c、d错误答案：b4(多选)在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果粒子又垂直进入另一个磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中，则()a粒子的速率加倍，周期减半b粒子的速率不变，轨道半径减半c粒子的速率减半，轨道半径变为原来的d粒子速率不变，周期减半答案：bd5图甲所示的电视机显像管能够通过磁场来控制电子的偏转，显像管内磁场可视为圆心为o、半径为r的匀强磁场若电子枪垂直于磁场方向射出速度为v0的电子，由p点正对圆心o射入磁场，要让电子射出磁场时的速度方向与射入时的速度方向成角(图乙)已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力求：(1)磁感应强度大小；(2)电子在磁场中运动的时间(结果用m、e、r、2表示)解析：(1)画出电子做圆周运动的轨迹如图所示：根据几何关系得，r，洛伦兹力提供向心力，evbm，联立解得，btan.(2)粒子在磁场中运动时间t，代入磁感应强度得，t.b级提能力6.(多选)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源s产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片p上，设离子在p上的位置到入口处s1的距离为x，可以判断()a若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大b若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小c只要x相同，则离子质量一定相同d只要x相同，则离子的荷质比一定相同解析：带电粒子通过加速电场加速，由动能定理：qumv2，得加速后粒子的速度v.进入质谱仪的磁场中，测得圆周半径r，由r可得：x2r2，若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大，选项a正确，b错误；只要x相同，则离子的荷质比一定相同，而质量不一定相同，选项c错误，d正确答案：ad7.(多选)如图，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从o点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏p上，不计重力下列说法正确的有()aa、b均带正电ba在磁场中飞行的时间比b的短ca在磁场中飞行的路程比b的短da在p上的落点与o点的距离比b的近答案：ad8(2015安徽卷)如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从a点沿直径aob方向射入磁场，经过t时间从c点射出磁场，oc与ob成60角，现将带电粒子的速度变为，仍从a点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为()a.tb2tc.t d3t答案：b9.如图所示，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的带正电粒子，从x轴上的某点p沿着与x轴成30角的方向射入磁场不计重力的影响，则下列有关说法正确的是()a只要粒子的速率合适，粒子就可能通过坐标原点b粒子在磁场中运动所经历的时间一定为c粒子在磁场中运动所经历的时间可能为d粒子在磁场中运动所经历的时间可能为答案：c10如图，一个质量为m、电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的p(a，0)点以速度v、沿与x轴正方向成60角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，求：(