1、由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费第三章 第 6 节1(2010 年杭州十四中高二检测)一个带电粒子以初速度 v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图 3622 中的虚线所示在图所示的几种情况中，可能出现的是( )图 3622解析：选 AD.A、C选项中粒子在电场中向下偏转，所以粒子带正电，再进入磁 场后， A图 中粒子应逆时针转，正确；C 图中粒子应顺时针转， 错误 同理可以判断 B错、 D对2. (2008 年高考广东卷)1932 年劳伦斯制成了
2、世界上第一台回旋加速器，其原理如图 3623 所示，这台加速器由两个铜质 D 形盒 D1、 D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是( )图 3623由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费A离子由加速器的中心附近进入加速器B离子由加速器的边缘进入加速器C离子从磁场中获得能量D离子从电场中获得能量解析：选 AD.回旋加速器的两个 D 形盒间隙分布周期性变化的电场，不断地 给带电粒子加速使其获得能量；而 D 形盒处分布有恒定不变的磁场，具有一定速度的带电粒子在 D 形盒内受到磁场的洛伦兹力提供的向心力而做圆周运动；洛伦兹力不做功故不能使离子获得能量，C
3、 错；离子源在回旋加速器的中心附近所以正确选项为 A、D.3一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 3624 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，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)从图中情况可以确定( )图 3624A粒子从 a 到 b，带正电B粒子从 a 到 b，带负电C粒子从 b 到 a，带正电D粒子从 b 到 a，带负电解析：选 C.垂直于磁场方向射入匀强磁场的带电粒子受洛伦兹力作用，使粒子做匀速圆周运动，半径 R mv/qB.由于带电粒子使沿由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费途的空气电
4、离，粒子的能量减小，磁感应强度 B、带电荷量不变又据Ek mv2知，v 在减小，故 R 减小，可判定粒子从 b 向 a 运动；另据左12手定则，可判定粒子带正电，C 选项正确4如图 3625 是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径 R10 cm 的圆柱形筒内有 B110 4 T 的匀强磁场，方向平行于轴线在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔 a、 b 分别作为入射孔和出射孔现有一束比荷为 210 11 C/kg 的正离子，以不同角度qm 入射，最后有不同速度的离子束射出其中入射角 30，且不经碰撞而直接从出射孔射出的离子的速度 v 大小是( )图 3625A410 5 m/s B210 5 m/
5、sC410 6 m/s D210 6 m/s答案：C5如图 3626 所示，在第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率沿与 x 轴成 30角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为( )由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费图 3626A12 B21C1 D113答案：B6如图 3627 所示，正方形区域 abcd 中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里一个氢核从 ad 边中点 m 沿着既垂直于 ad 边，又垂直于磁场方向以一定速度射入磁场，正好从 ab 边中点 n 射出磁场若将磁场的磁感应强度变为原来的 2
6、倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是( )图 3627A在 b、 n 之间某点 B在 n、 a 之间某点C a 点 D在 a、 m 之间某点解析：选 C.因为氢核是一带正电微粒，不计重力，在匀强磁场中做匀速圆周运动，由左手定则知其向上偏转因为正好从 n 点射出，则可知其运行轨迹为 1/4圆周当磁感应强度 B变为原来的 2 倍时，由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费由半径公式 r 可知，其半径变为原来的 ，即射出位置为 a 点，故mvqB 12C选项正确7如图 3628 所示，空间内存在着方向竖直向下的匀强电场 E 和垂直纸面向里的匀强磁场
7、 B，一个质量为 m 的带电液滴，在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是( )图 3628A液滴在运动过程中速率不变B液滴所带电荷一定为负电荷，电荷量大小为 mg/EC液滴一定沿顺时针方向运动D液滴可以沿逆时针方向运动，也可以沿顺时针方向运动答案：ABC8如图 3629 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 Oxy 平面向里，大小为 B.现有一质量为 m.电荷量为 q 的带电粒子，由 x 轴上到原点的距离为 x0的 P 点，以平行于 y 轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于 y 轴的方向射出此磁场，不计重力的影响由这些条件( )图 3629由莲山课件
8、提供 http:/ 资源全部免费由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费A不能确定粒子通过 y 轴时的位置B不能确定粒子速度的大小C不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间D以上三个判断都不对解析：选 D.带电粒子从平行于 y轴的方向射入并从垂直于 y轴的方向射出，由此可确定此粒子圆周运动的圆心即为原点 O，半径为x0，则粒子通 过 y轴时的位置为(0， x0)，A错 ；由 R 可求出粒子速mvqB度 v，B错；粒子在磁场中经历的时间为 ，C错T49如图 3630 所示，在 x 轴上方有磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里的匀强磁场 x 轴下方有磁感应强度大小为 B/2，方向垂直纸面向外的匀强
9、磁场一质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子(不计重力)，从 x 轴上 O 点以速度 v0垂直 x 轴向上射出求：图 3630(1)射出之后经多长时间粒子第二次到达 x 轴？(2)粒子第二次到达 x 轴时离 O 点的距离解析：粒子射出后受洛伦兹力做匀速圆周运动，运动半个圆周后第一次到达 x轴，以向下的速度 v0进入下方磁场，又运动半个圆周后第二次到达 x轴如图所示由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费(1)由牛顿第二定律有qv0B m v20rT 2 rv0得 T1 ，T2 ，2 mqB 4 mqB粒子第二次到达 x轴需时间 t T1 T2 .12
10、12 3 mqB(2)由式可知 r1 ，r2 ，mv0qB 2mv0qB粒子第二次到达 x轴时离 O 点的距离s2 r12 r2 .6mv0qB答案：(1) (2)3 mqB 6mv0qB10.质谱仪原理如图 3631 所示， a 为粒子加速器，电压为U1； b 为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为 B1，板间距离为 d； c 为偏转分离器，磁感应强度为 B2.今有一质量为 m、电荷量为 e 的正电子(不计重力)，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做半径为 R 的匀速圆周运动求：由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费图 36
11、31(1)粒子的速度 v 为多少？(2)速度选择器的电压 U2为多少？(3)粒子在 B2磁场中做匀速圆周运动的半径 R 为多大？解析：根据动能定理可求出速度 v，根据电场力和洛伦兹力相等可得到 U2，再根据电子在磁场中做匀速圆周运动的知识可求得半径 R.(1)在 a 中，正电子被加速电场 U 加速，由动能定理有eU1 mv2，得 v .12 2eU1m(2)在 b 中，正电子受到的电场力和洛伦兹力大小相等，即e evB1，代入 v 值，得 U2 B1d .U2d 2eU1m(3)在 c 中，正电子受洛伦兹力作用而做圆周运动，回转半径 R .mveB2 1B2 2mU1e答案：(1) (2) B
12、1d (3) 2eU1m 2eU1m 1B2 2mU1e11.如图 3632 所示， PN 和 MQ 两板平行且板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，两板间距离及 PN 和 MQ 长均为 d，一带正电的质子从 PN 板的正中间 O 点以速度 v0垂直射入磁场，为使质子能射出两板间，试求磁感应强度 B 的大小已知质子带电荷量为 e，质量为 m.由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费图 3632解析：由左手定则确定，质子向上偏转，所以质子能射出两板间的条件是： B较弱时，质子从 M 点射出(如右图所示)，此时轨道的圆心为 O点，由平面几何知识得R2 d2(
13、R d)212得 R d54质子在磁场中有 ev0Bmv20R所以 R ，即 d ，B1mv0eB 54 mv0eB1 4mv05deB较强时，质子从 N 点射出，此时质子运动了半个圆周，轨道半径 R .所以 d ，即 B2 ，综合上述两种情况， B 的大小d4 14 mv0eB2 4mv0de为 B .4mv05de 4mv0de答案： B4mv05de 4mv0de12(2010 年汕头高二检测)质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子自静止开始，经 M、 N 板间的电场加速后，从 A 点垂直于磁场边界射入宽度为 d 的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置 P 偏离入射方向的距离为 L，如图
14、3633 所示已知 M、 N 两板间的电压为由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费U，粒子的重力不计图 3633(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图)；(2)求匀强磁场的磁感应强度 B.解析：(1)作粒子在电场和磁场中的轨迹图如图所示(2)设粒子在 M、N 两板间经电场加速后获得的速度为 v，由动能定理得：qU mv212粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为 r，则： qvB m v2r由几何关系得： r2( r L)2 d2联立式求解得：磁感应强度 B .2L(L2 d2) 2mUq答案：(1)轨迹图见解析 (2) 2L(L2 d2) 2mUq由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费由莲山课件提供 http:/ 资源全部免费
