1、- 1 -带电粒子在匀强磁场中的运动基础训练1如图所示，氘核和氚核在匀强磁场中以相同的动能沿垂直于磁感线方向运动（ ）A氘核运动半径较大，氚核先回到出发点B氘核运动半径较大，氘核先回到出发点C氚核运动半径较大，氚核先回到出发点D氚核运动半径较大，氘核先回到出发点2一个带电粒子，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的每一小段都可近似看成圆弧由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减少（带电量不变），从图中情况可以确定（ ）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3竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水
2、平面，平面上一个钉子 O 固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面内绕 O 做匀速圆周运动 .在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法一定错误的是A.速率变小，半径变小，周期不变B.速率不变，半径不变，周期不变C.速率不变，半径变大，周期变大D.速率不变，半径变小，周期变小4如图所示，x 轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子（不计重力） ，以相同速度从 O 点射入磁场中，射入方向与 x 轴均夹 角.则正、负离子在磁场中A.运动时间相同B.运动轨道半径相同C.重新回到 x 轴时速度大小和方向均相同D.重新回到 x 轴
3、时距 O 点的距离相同6.如图所示，半径为 r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力） ，从 A 点以速度 v0 垂直磁场方向射入磁场中，并从 B点射出，AOB =120，则该带电粒子在磁场中运动的时间为A2 r/3v0 B2 r/3v0C r/3v0 D r/3v06如图所示，在 x 轴上方（y0）存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B在原点 O 有一离子源向 x 轴上方的各个方向发射出质量为 m、电量为 q 的正离子，速率都为 v对那些在 xy 平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大 x=_ _，最大 y= _能力提升7.质谱仪是一种测定带电粒子
4、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 生带电量为 q 的某种正离子，离子产生出米时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压 U 加速后形成离子束流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为 B 的匀强磁场，沿着半 圆周运动而到达记录它的照相底片 P 上.实验测得:它在 P 上的位置到入口处 S1的距离为 a，离子束流的电流为 I.请回答卜列问题:(1)在时间 t 内射到照相底片 P 上的离子 的数目为多少(2)单位时间穿过入口处 S1离子束流的能量为多少.(3)试证明这种离子的质量为 2a8UqBm.8.一个负离子，质量为 m，电量大小为 q，以速率 v 垂直于屏 S 经过
5、小孔 O 射入存在着匀强磁场的真空室中，如图所示。磁感应强度 B 的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图中纸面向里。（1）求离子进入磁场后到达屏 S 上时的位置与 O 点的距离。（2）如果离子进入磁场后经过时间 t 到达位置 P，证明：直线 OP 与离子入射方向之间的夹角 跟 t 的关系是 。q29.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O BSvP- 2 -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）10.一带电质点，质量为 m，电量
6、为 q，以平行于 Ox 轴的速度 v 从 y 轴上的 a 点射入图 1 所示第一象限的区域为了使该质点能从 x 轴上的 b 点以垂直于 Ox 轴的速度 v 射出，可在适当的地方加一个垂直于 xy 平面、磁感应强度为 B 的匀强磁场若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这圆形磁场区域的最小半径重力忽略不计 11如图 3 所示，abcd 为绝缘挡板围成的正方形区域，其边长为 L，在这个区域内存在着磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里的匀强磁场正、负电子分别从 ab 挡板中点 K，沿垂直挡板 ab 方向射入场中，其质量为 m，电量为 e若从 d、P 两点都有粒子射出，则正、负电子的入射速度分别为多少
7、？（其中 bP=L/4）12已经知道，反粒子与正粒子有相同的质量，却带有等量的异号电荷.物理学家推测，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子组成的反物质存在.1998 年 6 月，我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示，PQ、MN是两个平行板，它们之间存在匀强磁场区，磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板 PQ 中央的小孔 O 垂直 PQ 进入匀强磁场区，在磁场中发生偏转，并打在附有感光底片的板 MN 上，留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子，它们以相同速度 v 从小孔 O 垂直 PQ 板进入磁
8、谱仪的磁场区，并打在感光底片上的 a、b、c 、 d 四点，已知氢核质量为 m，电荷量为 e，PQ 与MN 间的距离为 L，磁场的磁感应强度为 B.（1）指出 a、b、c、d 四点分别是由哪种粒子留下的痕迹? （2）求出氢核在磁场中运动的轨道半径； （3）反氢核在 MN 上留下的痕迹与氢核在 MN 上留下的痕迹之间的距离是多少?13如图所示，在 y0 的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于 xy 平面并指向纸里，磁感应强度为 B.一带负电的粒子（质量为 m、电荷量为 q）以速度 v0 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 .求：（1）该粒子射出磁场的位置；（2）该
9、粒子在磁场中运动的时间.（粒子所受重力不计）14.如图所示,矩形管长 L、宽为 d、高为 h,上下两平面是绝缘体,相距为 d 的两侧面是导体,并用粗导线 MN 相连.令电阻率为 的水银充满管口,源源不断地流过该矩形管 .已知水银匀速通过管子的速度与管子两端的压强成正比,且当管两端压强差为 p 时,水银的流速为 v0.今在矩形管所在的区域 加一与管子的上下平面垂直的匀强磁场,磁场的磁感应强度为 B(图中未画出).待稳定后,求水银在管中的流速.xyavb- 3 -答案1.D 2.B 3.A 4.BCD 5.AC 6. 7. UI 8. (1) （2）略qBmv2qItqBmv9. 10. 11. euld22lv45正v 负 = mq16512（1）a 、 b、 c、 d 四点分别是反氢核、反氦核、氦核和氢核留下的痕迹. （2） eBvR（3） 22LBevmsdoa 13：（1） （- ，0）qvin2t BmT)(214 Lvp02
