带电粒子在匀强磁场中的运动_章节学习

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题型：多选题

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多选题 · 6 分

21．如图所示，带正电的物块A放在不带电的小车B上，开始时都静止于垂直纸面向里的匀强磁场中。t=0时加一个水平恒力F向右拉小车BO已知地面是光滑的，AB间粗糙，A带电量保持不变，小车足够长。从t=0开始A、B的速度一时间图象可能正确的是（）

A

B

C

D

正确答案

C

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知识点

带电粒子在匀强磁场中的运动

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题型：单选题

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单选题 · 3 分

3.如图所示,两个相同的半圆形光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场E和匀强磁场B中,轨道两端在同一高度上,两个相同的带正电小球a、b同时从轨道左端最高点由静止释放,在运动中都能通过各自轨道的最低点M、N,则（）

A两小球每次到达轨道最低点时的速度都有vN<vM

B两小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力都有FN＞FM

C小球b能到达轨道的最右端,小球a不能到达轨道的最右端

D小球b第一次到达N点的时刻与小球a第一次到达M点的时刻相同

正确答案

C

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知识点

向心力带电粒子在匀强电场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动

1

题型：多选题

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多选题 · 6 分

21．如图所示，在半径为R的圆形区域内有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直圆面向内．有一个质量为m，带电量为q的粒子，从A点沿半径方向垂直射人磁场内，又从C点射出，，下列说法正确的是（）

A粒子带正电荷

B粒子的轨道半径为R

C粒子的轨道半径为R

D粒子飞过磁场的时间为πm/3Bq

正确答案

C,D

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知识点

带电粒子在匀强磁场中的运动

1

题型：多选题

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多选题 · 6 分

18.如图所示，光滑圆环可绕竖直轴O1O2旋转，在圆环上套一个小球，实验时发现，增大圆环转速，小球在圆环上的位置升高，但无论圆环转速多大，小球都不能上升到与圆心O等高的N点．现让小球带上正电荷，下列措施可以让小球上升到N点的是(　　)

A在空间加上水平向左的匀强磁场

B在空间加上竖直向上的匀强电场

C在空间加上方向由圆心O向外的磁场

D在圆心O点放一个带负电的点电荷

正确答案

B

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匀速圆周运动带电粒子在匀强电场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动

1

题型：多选题

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多选题 · 6 分

21．如图所示，在正三角形区域内存在着垂直于纸面的匀强磁场和平行于AB的水平方向的匀强电场，一不计重力的带电粒子刚好以某一初速度从三角形O点沿角平分线OC做匀速直线运动。若此区域只存在电场时，该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入，则此粒子刚好从A点射出；若只存在磁场时，该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入，则下列说法正确的是（）

A粒子将在磁场中做匀速圆周运动，运动轨道半径等于三角形的边长

B粒子将在磁场中做匀速圆周运动，且从OB阶段射出磁场

C粒子将在磁场中做匀速圆周运动，且从BC阶段射出磁场

D根据已知条件可以求出该粒子分别在只有电场时和只有磁场时在该区域中运动的时间之比

正确答案

B,D

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带电粒子在匀强磁场中的运动

1

题型：简答题

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简答题 · 20 分

26．如图，在xOy平面第一象限有一匀强电场，电场方向平行y轴向下．在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为的直线．磁场方向垂直纸面向外．一质量为m、带电量为q的正粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向45°角进入匀强磁场．已知OQ＝l，不计粒子重力．求：

（1）P与O点的距离；

（2）要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围；

（3）要使粒子能第二次进入磁场，磁感应强度B的范围．

正确答案

（1）设粒子进入电场时y方向的速度为vy

设粒子在电场中运动时间为t

由以上各式，得

（2）粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示，设此时的轨迹半径为r1

粒子在磁场中的速度

根据牛顿第二定律

要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围

（3）要使粒子刚好能第二次进入磁场的轨迹如图．

粒子从P到Q的时间为t，则粒子从C到D的时间为2t，所以

设此时粒子在磁场中的轨道半径为r2，由几何关系

根据牛顿第二定律

要使粒子能第二次进磁场，磁感应强度B的范围

即

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带电粒子在匀强磁场中的运动

1

题型：简答题

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简答题 · 18 分

25．如图，在0≤x≤d的空间，存在垂直xOy平面的匀强磁场，方向垂直xOy平面向里。y轴上P点有一小孔，可以向y轴右侧垂直于磁场方向不断发射速率均为v、与y轴所成夹角θ可在0~1800范围内变化的带负电的粒子。已知θ =450时，粒子恰好从磁场右边界与P点等高的Q点射出磁场，不计重力及粒子间的相互作用。求

（1）磁场的磁感应强度；

（2）若θ=300，粒子射出磁场时与磁场边界的夹角（可用三角函数、根式表示）；

（3）能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域的面积（可用根式表示）。

正确答案

（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，设粒子的轨道半径为R，磁场的磁感应强度为B,则

如图，由几何关系

（2）如图，由几何关系

（3）能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域,如图中两圆弧间斜线部分所示，由几何关系

该区域面积为

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带电粒子在匀强磁场中的运动

1

题型：简答题

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简答题 · 20 分

26.如图所示，空间某平面内有一条折线MAN，AM、AN都足够长。此折线的两侧分布着范围足够大的、方向相反、且都与该平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小都为B，方向如图所示。折线的顶角∠A =90°，P、Q是折线上的两点，AP =AQ =L。现有一质量为m、电荷量为q的带电微粒从P点沿PQ方向射出，微粒的重力不计。结果发现，当速度大小满足一定条件时，微粒从P点射出后，运动中能够经过折线的顶点A而到达Q点。

（1）试判断该微粒的电性；

（2）求该微粒的速度v大小满足什么条件时，它从P点射出后能够经过A点到达Q点？

（3）若该微粒从P点射出时速度的大小为，求它从P点运动到Q点所需的时间。

正确答案

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带电粒子在匀强磁场中的运动

1

题型：多选题

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多选题 · 6 分

20.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L)。一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°。下列说法中正确的是（）

A电子在磁场中运动的时间为

B电子在磁场中运动的时间为

C磁场区域的圆心坐标为

D电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)

正确答案

B,D

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带电粒子在匀强磁场中的运动

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题型：多选题

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多选题 · 6 分

21．MN板两侧都有磁感强度为B的匀强磁场，方向如图9，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度v开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab = bc = cd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的比荷为（）

A

B

C

D

正确答案

D

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带电粒子在匀强磁场中的运动

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