1、第三章 61(2017安徽省池州市高二上学期期末) 一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示,径迹上每一小段可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变) 。从图中可以确定 ( B )A粒子从 a 到 b,带正电 B粒子从 b 到 a,带正电C粒子从 a 到 b,带负电 D粒子从 b 到 a,带负电解析:由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小,速度逐渐减小,根据粒子在磁场中运动的半径公式 r 可知,粒子的半径逐渐的减小,所以粒子的运动方向mvBq是从 b 到 a,再根据左手定则可知,粒子带正电,所以 B 正确。2(2017
2、浙江省温州中学高二上学期期中) 如图所示,沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝 S 射入磁感应强度为 B2的匀强磁场中,偏转后出现的轨迹半径之比为R1R 212,则下列说法正确的是( D )A离子的速度之比为 12B离子的电荷量之比为 1 2C离子的质量之比为 12D离子比荷之比为 21解析:粒子在速度选择器中做直线运动,则:qEqvB 1,得:v ,即能从速度选EB1择器中直线经过的粒子的速度是相同的,故 A 错误;在磁场 B2中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则:qvB 2m ,得:R ;由题可知: ,则两离子v2R mvqB R1R2 12 12,故比荷为 21;但电荷量之比和质量之比
3、不能确定,故 BC 错误,D 正确。m1q1 m2q2故选:D。3(2018浙江宁波诺丁汉大学附中高二下学期期中) 如图所示,直线 MN 上方有垂直纸面向里的匀强磁场,电子 1 从磁场边界上的 a 点垂直 MN 和磁场方向射入磁场,经 t1时间从 b 点离开磁场。之后电子 2 也由 a 点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从 a、b 连线的中点 c 离开磁场,则 为( D )t1t2A B2 23C D332解析:粒子在磁场中都做匀速圆周运动,根据题意画出粒子的运动轨迹,如图所示:电子 1 垂直射进磁场,从 b 点离开,则运动了半个圆周,ab 即为直径,c 点为圆心,电子2
4、以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经 t2时间从 a、b 连线的中点 c 离开磁场,根据半径r 可知,粒子 1 和 2 的半径相等,根据几何关系可知,aOc 为等边三角形,则粒子 2mvBq转过的圆心角为 60,所以粒子 1 运动的时间 t1 ,粒子 2 运动的时间 t2 ,T2 mBq T6 m3Bq所以 3,故选 D。t1t24(2018河南省豫南九校高二上学期期末联考) 如图所示,在 xOy 平面内有虚线 OP 为理想边界的匀强电场和匀强磁场区域,OP 与 x 轴成 45角, OP 与 y 轴之间的磁场方向垂直纸面向外,OP 与 x 轴之间的电场平行于 x 轴向右,电场强度为 E,在 y
5、轴上有一点 M,到 O 点的距离为 L,现有一个质量为 m,带电量为q 的带电粒子从静止经电压为 U 的电场加速后从 M 点以垂直 y 轴的速度方向进入磁场区域( 加速电场图中没有画出),不计带电粒子的重力,求(1)从 M 点进入匀强磁场的带电粒子速度的大小?(2)为使带电粒子刚好不能进入电场区域,则磁感应强度 B 应为多大?(3)改变匀强磁场的磁感应强度的大小,使带电粒子沿 y 轴负方向进入匀强电场,则带电粒子从 x 轴离开电场时的位置到 O 点的距离为多少?答案:(1) (2)( 1) (3) 2qUm 2 2mUqL2 L2 EL216U解析:(1)从 M 点进入磁场的带电粒子速度的大小为 v,根据动能定理得 qU mv2,12解得 v2qUm(2)带电粒子刚好不能进入电场区域轨迹如图甲所示,设磁感应强度为 B,由图可知:OMR R L,解得:R2L1 2由洛伦兹力提供向心力可得:qvBm ,v2R解得:B(1 )22mUqL2(3)由图乙可知带电粒子沿 y 轴负方向进入匀强电场时,在磁场中运动的轨道半径为R1 ,在电场中做类平抛运动,加速度 a ,L2 qEmy 轴方向匀速运动,有:R 1vtx 轴方向匀加速运动,有:x at212联立解得 x ,到 O 点的距离为 。EL216U L2 EL216U