- 带电粒子在匀强磁场中的运动
- 共240题
21．如图所示，在0≤x≤b、0≤y≤a的长方形区域中有一磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面向外。O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xOy平面内的第一象限内。己知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，最先从磁场上边界中飞出的粒子经历的时间为
A粒子的射入磁场的速度大小
B粒子圆周运动的半径
C长方形区域的边长满足关系
D长方形区域的边长满足关系
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
16．薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域运动的轨迹如图，半径R1＞R2，假定穿过铝板前后粒子电量保持不变，则该粒子 （ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
5.在光滑绝缘的水平面上OP右侧有如图所示的匀强磁场，两个相同的带电小球a和b以大小相等的初速度从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后两球均运动到OP边界的P侧，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
5．如图所示，OX与MN是匀强磁场中的两条平行直线，速率不同的同种带电粒子沿OX方向同时射入磁场，从MN边界穿出时，其中一个速度v1与MN垂直，另一个的速度v2与MN与60角，则两粒子穿越磁场所需时间的比为（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
25．如图，在第二象限的圆形区域I存在匀强磁场，区域半径为R，磁感应强度为B，且垂直于Oxy平面向里；在第一象限的区域II和区域III内分别存在匀强磁场，磁场宽度相等，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从圆形区域I最高点Q（Q和圆心A连线与y轴平行）进入区域I，其速度v＝
求：
（1）区域II的宽度；
（2）当a离开区域III时，a、b两粒子的y坐标之差．
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
5．两个带电粒子以同一速度．同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图所示．粒子a的运动轨迹半径为r1，粒子b的运动轨迹半径为r2，且r2=2r1，q1、q2分别是粒子a、b所带的电荷量，则（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
21．如图所示，在电子枪右侧依次存在加速电场，两水平放置的平行金属板和竖直放置的荧光屏。加速电场的电压为U1。两平行金属板的板长、板间距离均为d。荧光屏距两平行金属板右侧距离也为d。电子枪发射的质量为m、电荷量为–e的电子，从两平行金属板的中央穿过，打在荧光屏的中点O。不计电子在进入加速电场前的速度及电子重力。
（1）求电子进入两金属板间时的速度大小v0；
（2）若两金属板间只存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值ym和此时磁感应强度B的大小；
（3）若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场，两板间的偏转电压为U2，电子会打在荧光屏上某点，该点距O点距离为
正确答案
解析：（1） 设电子经电场加速后进入偏转场区的速度大小为v0，由动能定理得
（2） 偏转场区中只有匀强磁场时，电子进入磁场区受洛仑兹力作用做匀速圆周运动，经磁场偏转后,沿直线运动到荧光屏。磁场的磁感应强度越大，偏转越大，电子偏转的临界状态是恰好从上板的右端射出，做直线运动到达荧光屏。它的位置与O点距离即为最大值
电子做圆周运动，有
由图可得 
可得 
由③式和
得 
（3）偏转区内只有匀强电场时，电子进入偏转区做匀加速曲线运动，如图所示。
离开偏转电场时沿电场方向的位移
速度方向偏转角设为
打到荧光屏的位置距O点的距离
可得
由
方案一：保持U1的大小不变，将偏转电压U2加倍即可。
方案二：保持U2的大小不变，将加速电压U1减半即可。
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
17．如图所示，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为-q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中R=Bq／mv。哪个图是正确的（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
5. 在光滑绝缘的水平面上OP右侧有如图所示的匀强磁场，两个相同的带电小球a和b以大小相等的初速度从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后两球均运动到OP边界的P侧，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
5．如图所示，在同一竖直平面内，有两个光滑绝缘的圆形轨道和倾斜轨道相切于B点，将整个装置置于垂直轨道平面向外的匀强磁场中，有一带正电小球从A处由静止释放沿轨道运动，并恰能通过圆形轨道的最高点C，现若撤去磁场，使球仍能恰好通过C点，则释放高度H’与原释放高度H的关系是
AH’< 
BH’= H
CH’> H
D不能确定
正确答案
考查方向
1、考查圆周运动中向心力与速度的关系：F向心＝，以及物体“恰好通过最高点”的物理条件：与物体直接接触的压力或支持力为零，除此之外的力的合力刚好等于物体所需的向心力。2、考查带电粒子或小球在匀强磁场中洛伦兹力方向的判断及计算公式。3、考查能量的转化、功能关系及动能定理。
解题思路
1、理解“恰好通过最高点”物理含义，找出起物理条件：与物体直接接触的压力或支持力为零，除此之外的力的合力刚好等于物体所需的向心力。2、分析撤去磁场后小球恰好通过C点所需的向心力增大，故在C点的速度需增大。3、根据能量转化关系及动能定理，从A到C重力势能转化为动能，H越大C点的速度越大。
易错点
1、洛伦兹力方向判断：左手定则。2、对“恰好通过最高点”的理解及其物理条件的分析。
知识点
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