江苏省盐城市2012-2013学年高二物理 带电粒子在匀强磁场中运动的应用周练（无答案）

1 3 6 3 6 带电粒子在匀强磁场中运动的应用 例题 带电粒子在匀强磁场中运动的应用 例题 例 1 不计重力的负粒子能够在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过 设产 生匀强电场的两极板间电压为U 距离为d 匀强磁场的磁感应强度为B 粒子带电荷量为 q 进入速度为v 以下说法正确的是 A 若同时增大U和B 其他条件不变 则粒子一定能够直线穿过 B 若同时减小d和增大v 其他条件不变 则粒子可能直线穿过 C 若粒子向下偏 能够飞出极板间 则粒子动能一定减小 D 若粒子向下偏 能够飞出极板间 则粒子的动能有可能不变 例 2 磁流体发电机原理图如右 等离子体高速从左向右喷射 两极板间有如图方向的匀强 磁场 该发电机哪个极板为正极 两板间最大电压为多少 例 3 如图所示为一个电磁流量计的示意图 截面为正方形的磁性管 其边长为 d 内有导 电液体流动 在垂直液体流动方向加一指向纸里的匀强磁场 磁感应强度为 B 现测得液 体 a b 两点间的电势差为 U 求管内导电液体单位时间的流量 Q 例 4 如图所示 有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域 和匀强磁场区域 如果 这束正离子束流在区域 中不偏转 进入区域 后偏转半径又相同 则说明这些正离子具 有相同的 A 速度 B 质量 C 电荷 D 荷质比 例 5 回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的仪器 其核心部分是两个 D 形金 属扁盒 两盒分别和一高频交流电源两极相接 以使在盒间的窄缝中形成匀强电场 使粒 子每次穿过窄缝都得到加速 两盒子放在匀强磁场中 磁场方向垂直于盒底面 D 形盒的 半径为 R 中心上半面出口处 O 放有质量为 m 电荷量为 q 的正离子源 如图所示 试问 1 所加交流电频率应是多大 2 被加速粒子的最大动能为多大 B O 2 3 6 3 6 带电粒子在匀强磁场中运动的应用 习题 带电粒子在匀强磁场中运动的应用 习题 班级 姓名 学号 1 关于质谱仪 下列说法正确的有 A 质谱仪可测出同位素的存在 B 原子序数大的同位素容易在质谱仪中被区别出来 C 对同一带电粒子而言 如果加速电压加倍 其运动轨道半径增为倍 2 D 质量数越大的同位素 在质谱仪中运动的周期越长 2 如图所示 在正交的匀强电场和磁场的区域内 磁场水平向内 有一离子恰能沿直线飞 过此区域 不计离子重力 A 若离子带正电 电场 E 的方向应向下 B 若离子带负电 电场 E 的方向应向上 C 若离子带正电 电场 E 的方向应向上 D 不管离子带何种电 电场 E 的方向都向下 3 一束离子能沿入射方向通过互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域 然后进入磁感应强度 为 B 的偏转磁场内做半径相同的匀速圆周运动 则这束离子必定有相同的 相同的 4 经过回旋加速器加速后 带电粒子获得的动能 A 由 D 形盒的半径决定 B 由高频电源的电压决定 C 由两 D 形盒间的缝隙宽度决定 D 由匀强磁场的磁感应强度决定 5 一回旋加速器当外加磁场一定时 可把 粒子 电量为质子的 2 倍 质量为质子的 4 倍 加速到 v 它能把质子加速到的速度为 A v B 2v C 0 5v D 4v 6 如图所示 有 a b c d 四个离子 它们带同种电荷且电量相等 它们的速率关系为 vvvv abcd 质量关系为m mmm abcd 进入速度选择器后 有两种离子 从速度选择器射出 由此可以判定 A 射向 P1的是 a 粒子 B 射向 P1的是 b 粒子 C 射向 A2的是 c 粒子 D 射向 A2的是 d 粒子 7 如图所示 为电磁流量计的示意图 截面为正方形的非磁性管 d a b B 3 其截面的边长为 d 在垂直液体流动方向加一指向纸里的匀强磁场 磁感强度为 B 测得 液体 a b 两点的电势差为 U 求管内导电液体的流量 8 如图所示为贝恩布里奇 Bainbridge 设计的用来测量同素荷质比的仪器 有一束速度 相同的同位素离子速 有两种离子 以相同的速度通过狭缝 S1 S2 向下运动到两极板 P1 P2之间 在这两极板之间有垂直纸面向外的匀强磁场 磁感应强度为 B 同时加一水 平向右的匀强电场 电场强度为 E 调节 E B 使离子沿着直线通过狭缝 S3 然后进入半 圆形的匀强磁场区域 此区域的磁感应强度为 B 最后离子在此匀强磁场中做匀速圆周 运动 经过半个圆周打到照相底片上 D1 D2两点 测量出 S3D1 L1 S3D2 L2 试求这两种离 子的荷质比 9 回旋加速器的磁场 B 1 5T