粒子在磁场中的运动提高题解析

1、粒子在磁场中的运动提高题1 .如图所示，一电子以速度 1.0 X 10 7m/s与x的轴成300的方向从原 点出发，在垂直纸面向里的匀强磁场中运动， 磁感应强度B=1T。那么圆 运动的半径为多少？经过多长时间经过x轴？（电子质量 m=9.1 X10-31 kg）XXXXXXXXX X XX X3如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为()A .1:2B .2:1C .1:、 3D .1:1X x gx XX X X X4.如图所示，在yv 0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸

2、里，磁感应强度为B带负电的粒子（质量为 m、电荷量为q）以速度vo从O点射入磁场，入射方向在 xy平面内，与x轴正向的夹角为B .求:（1）该粒子射出磁场的位置;（2）该粒子在磁场中运动的时间.（粒子所受重力不计）9.如图3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0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，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是A.虫二，正电荷B.J，正电荷2aB2aBO X X XX X X X X XX X X X X XXX X

3、 X X XXX X X X XXX X-XX XX X X X X XX X X X X XXX X 冬 xxxfix X XX X X X XX X XC.，负电荷D.2aB2aB负电荷4.如图所示，一束电子流以速率v通过一个处于矩形空间的匀强磁场，速度方向与磁感线垂直。 且平行在磁场中的飞行时间。AX X于矩形空间的其中一边，矩形空间边长为.3 a和a电子刚好从矩形的相对的两个顶点间通过，求电子3.如图所示，在威尔逊云雾室中， 有垂直纸面向里的匀强磁场。 是一个垂直于磁场方向射入的带电粒子的径迹。由于它在行进中使周 电离，其能量越来越小，电量保持不变，由此可知 （）XX图中7曲线ab,X

4、a 4X围气体A.粒子带正电，由 b向a运动B. 粒子带负电，由C. 粒子带正电，由D. 粒子带负电，由b向a运动a向b运动a向b运动一个重力不计的带电粒子垂直射入自左向右逐渐增强的磁场中，由于周围气体的阻碍作用，其运动 轨迹恰为一段圆弧，则从如图所示中可以判断(A. 粒子从B. 粒子从C. 粒子从D. 粒子从A点射入, A点射入, B点射入, B点射入,速率逐渐减小 速率逐渐增大 速率逐渐减小 速率逐渐增大XXX |1X、X11X ；11XII如图所示为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹(粒子穿过铅板后速度变小)，云室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)，由此可知此粒子()

5、A. 一定带正电B . 一定带负电C.粒子从A运动到B D .粒子从B运动到Ap的匀强磁场中，电子穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30,(电子重力忽略不计)求：(1)电子的质量是多少？(2)穿过磁场的时间是多少？5.如图所示，一束电子(电量为e)以速度vo垂直射入磁感应强度为 B,宽为d(3)若改变初速度大小，使电子不能从A边射出，则电子速度 v范围是多少?速率不变 速率改变 速率不变 速率改变6如图，一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向0 =60,求：(1 )穿越磁场的轨道半径；(2) 电子的质量；(3)

6、穿越磁场的时间;(4 )欲使电子从右边界射出，其速度v必须满足什么条件？7 初速为vo的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向 与电子的初始运动方向如右图所示，贝U()A. 电子将向右偏转，B. 电子将向左偏转，C. 电子将向左偏转，D. 电子将向右偏转，._ ,-11 ,Ji9 .如图所示，一个质量为m=2.0 x 10- kg ,电荷量q = +1.0 x:X1XXX：ilx jXXxl1lxXBXXl1r :XXXX；X1X；IlxXXxl10-5C的带电微粒(重力忽略不计)，从静止开始经 U=100V电压U2=100Vo金属板长 L=20cm,两板加速后，水平进入两平行

7、金属板间的偏转电场，偏转电场的电压 间距 d = 10 , 3 emo 求:(1) 微粒进入偏转电场时的速度vo大小；(2) 微粒射出偏转电场时的偏转角0 ;(3 )若该匀强磁场的宽度为 D=10cm,为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度 B至少多大？9、如图所示，一个质量为m =2.0 x 10-11kg，电荷量q = +1.0 x 10-5C的带电微粒(重力忽略不计)，从静止开始经 U=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，上板带正电。金属板长L=20cm,两板间距 d =10、3 emo求：(1) 微粒进入偏转电场时的速度V0是多大？(2) 若微粒射出偏转

8、电场时的偏转角为0 =30 ,并接着进入 一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区，则两金属板间的电压U2是多大？(3) 若该匀强磁场的宽度为 D=10 .3 cm,为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？10 .如图所示，在半径为 R的圆内有一磁感应强度为 B的向外的匀强磁场，- 质量为m电荷量为q的粒子(不计重力)，从A点对着圆心方向垂直射入磁场, 从C点飞出，则()A.粒子带负电B.粒子的轨道半径为 RC. 带电粒子从 C点飞出时，速度偏转角为 120D. 粒子在磁场中运动的时间为 3qB11.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

9、纸面向里的匀强磁场，如图所示。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，它恰好从磁场边界与 y轴的交点C处沿+y方向飞出。 请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m;入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了 磁场中运动所用时间t是多少？60o角，求磁感应强度 B多大？此次粒子在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&如图所示，一带电量为 2.0X 10= 9C ,质量为1.8X 10 -6Kg的粒子，在直线上一点 0沿30角方向 进入磁感应强度为 B的匀强磁场中，经历1.5X 10-6s后到达直线上

10、另一点 P.（重力不计）求：（1）粒子 作圆周运动的周期；（2）磁感应强度 B的大小；（3）若OP距离为0.1m,则粒子的运动速度多大？1、长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为 m，电量为q的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直 磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是：A .使粒子的速度 v5BqL/4m；C .使粒子的速度 vBqL/m；D .使粒子速度 BqL/4mv在电场中运动的时间：2 Lt1； （1 分 ）vo（1分）（1分）由几何关系可知，偏转半径mvBqm 2voo，则Bqm

11、v 0； （1 分）Lq则粒子在磁场中运动时间t2T 12 二 m=X44 Bq,即:t22Vo（1分）故：t2t14（1（3）由图可知，带电粒子进入磁场时，速度 v与x轴正方向夹角:-,、卄vy满足 tan1,=45Vo则偏转圆的圆心角-二二25. 如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为 B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.P为屏上的 一小孔，PC与MN垂直.一群质量为 m带电荷量为-q的粒子（不计重力），以相同的速率v,从P处沿 垂直于磁场的方向射入磁场区域 .粒子入射方向在与磁场 B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为0的2 mv2mv cos -TA.qBB.qB：XX1K XC2 mv

12、 （1 -sin ）D 2mv（ 1 _cos 6x 跟少斗XqBqBMPN答案D范围内.则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为6. （2009 丽江质检）如图所示,在真空中坐标xOy平面的x0区域内，有磁感强度B= 1.0 x 10-2 T的匀强磁场，方向与xOy平面垂直.在x轴上的P （10,0 ）点，有一放射源， 在xOy平面内向各个方向发射速率 v=1.0 x 104 m/s的带正电的粒子，粒子的质量为 m= 1.6 x 10-25 kg,电荷量为q=1.6 x 10-18 C,求带电粒子能打到 y轴上的范围.答案-10 cm y w 10,3 cmuP x/cmx x x xx x x

13、 x3 .电子自静止开始经 M、N板间（两板间的电压为 u）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，电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.求匀强磁场的磁感应强度.（已知电子的质量为 m,电量为e）一-Q-II MIX1.如图所示，在垂直于纸面向外的匀强磁场中，放有一块厚度均匀的薄铅板，铅板平面与磁感 线平行一个带电粒子沿纸面做半径为Ri=20cm的匀速圆周运动，并以垂直于铅板的速度射入铅板第一次穿越铅板后，半径变为R2=19cm .设带电粒子每次都垂直于铅板穿越铅板，并带电粒子在铅板内所受的阻力大小恒定，求：此带电粒子能穿越该铅板的次数.【答案】105.

14、 （ 2008 天津 23）在平面直角坐标 xOy中第I象限存在沿 y轴负方向的匀强电场，第W象限存 在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从 y 轴正半轴上的 M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成0 =60 角射入 磁场撮后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示 不计粒子重力，求（1） M、N两点间的电势差 UMN.（2 ）粒子在磁场中运动的轨道半径r.答案厶3mv 0(1)2 mv0(2)(3 J 3 +2 n m(3)2qqB3qB（3）粒子从M点运动到P点的总时间t.4. （2008 全国I25）如图所示，在坐标系xOy中,过原点的直线 OC与x轴正向的夹角 =120 ， 在OC右侧有一匀强电场，在第二、三象限内有一匀强磁场 ，其上边界与电场边界重叠、右边界为 y 轴、左边界为图中平行于 y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里.一带正电荷q、 质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的 A点射入磁场区域，并从O点射出，粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角0 = 30，大小为v,粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，