带电粒子在磁场中的运动练习题有答案.doc

1、3.5.运动电荷在磁场中受到的力 限时练一不定项选择题（每题 5 分，多选、错选均不得分，少选扣 2 分,共 60 分）1在如图所示的足够大匀强磁场中，两个带电粒子以相同方向垂直穿过虚线 MN 所在的平面，一段时间后又再次同时穿过此平面，则可以确定的是( ) A两粒子一定带有相同的电荷量 B两粒子一定带同种电荷C两粒子一定有相同的比荷 D两粒子一定有相同的动能2.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中正方形为其边界一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从 O 点入射这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子不计重力下列说法正确的是( )A入

2、射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大3.三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从如右图长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为 90、60、30 ，则它们在磁场中运动的时间之比( )A111 B123C321 D1 2 34如图所示,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( ) A.1 2 B.2

3、 1C.1 3D.1 15.空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为 R,磁场方向垂直于横截面。一质量为 m、电荷量为 q(q0)的粒子以速率 v0 沿横截面的某直径射入磁场 ,离开磁场时速度方向偏离入射方向 60。不计重力,该磁场的磁感应强度大小为( )6如图所示，正方形容器处于匀强磁场中，一束电子从孔 a 垂直于磁场沿 ab 方向射入容器中，一部分从 c 孔射出，一部分从 d 孔射出，容器处于真空中，则下列结论中正确的是( )A从两孔射出的电子速率之比 vcv d21B从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比 tct d12C从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比 aca d

4、 12D从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比 c d217如图所示，半径为 r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒子( 不计重力)，从 A 点沿半径方向以速度 v0 垂直于磁场方向射入磁场中，并由 B 点射出，且AOB 120，则该粒子在磁场中运动的时间为( )A. B.2r3v0 23r3v0C. D.r3v0 3r3v08如图所示，虚线框 MNQP 内为一矩形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里a、b、c 是三个质量和电荷量(绝对值)都相等的带电粒子，它们从 PQ 边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹若不计粒子所受重力，则 ( )A

5、粒子 a 带负电，粒子 b、c 带正电B射入磁场时，粒子 b 的动能最大C粒子 b 的运动轨迹是抛物线D射入磁场后 c 的运动时间最长9如图所示，在半径为 R 的圆形区域内有匀强磁场在边长为 2R 的正方形区域里也有匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相同两个相同的带电粒子以相同的速率分别从M、N 两点射入匀强磁场在 M 点射入的带电粒子，其速度方向指向圆心；在 N 点射入的带电粒子，速度方向与边界垂直，且 N 点为正方形边长的中点，则下列说法正确的是( )A带电粒子在磁场中飞行的时间可能相同B从 M 点射入的带电粒子可能先飞出磁场C从 N 点射入的带电粒子可能先飞出磁场D从 N 点射入的带电粒

6、子不可能比 M 点射入的带电粒子先飞出磁场10长为 l 的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，板间距离也为 l，板不带电现有质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子 (不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度 v 水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是( )A使粒子的速度 vBql4m 5Bql4mC使粒子的速度 v D使粒子的速度 vBqlm Bql4m 5Bql4m11如图，两个初速度大小相同的同种离子 a 和 b，从 O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏 P 上，不计重力。下列说法正确的有( )Aa、b 均带正电Ba 在磁场中飞行的时间比 b 的

7、短Ca 在磁场中飞行的路程比 b 的短Da 在 P 上的落点与 O 点的距离比 b 的近12关于磁场的下列说法中正确的是( )A磁场和电场一样，是同一种物质B磁场的最基本特性是对处在磁场里的磁体或电流有磁场力的作用C磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场进行的D电流和电流之间的相互作用是通过磁场进行的二.计算题(共 40 分)13. 14 分）如图所示，一束电子的电荷量为 e，以速度 v 垂直射入磁感应强度为 B、宽度为 d 的有界匀强磁场中，穿过磁场时的速度方向与原来电子的入射方向的夹角是 30，则电子的质量是多少？电子穿过磁场的时间又是多少？14.（10 分）一磁场宽度为 L，磁感应强度为

8、 B，如图所示，一电荷质量为 m、带电荷量为q，不计重力，以某一速度(方向如图) 射入磁场若不使其从右边界飞出，则电荷的速度应为多大？15 （16 分）在以坐标原点 O 为圆心、半径为 r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A 处以速度 v 沿-x 方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y 轴的交点 C 处沿+y 方向飞出。(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷;(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为 B,该粒子仍从 A 处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向

9、改变了 60角,则磁感应强度B是多大?此次粒子在磁场中运动所用时间 t 是多少?【加餐题】 （每题 5 分）1一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，如图中的虚线所示在下列的几种情况中，可能出现的是( )2如图所示，有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域和匀强磁场区域，如果这束正离子束在区域中不偏转，进入区域后偏转半径 R 相同，则它们具有相同的( )A电荷量 B质量C速度 D比荷3.如图所示,在等腰三角形 abc 区域内有垂直纸面向外的匀强磁场 ,d 是 ac 上任意一点,e是

10、 bc 上任意一点 .大量相同的带电粒子从 a 点以相同方向进入磁场,由于速度大小不同,粒子从 ac 和 bc 上不同点离开磁场.不计粒子重力.从 c 点离开的粒子在三角形 abc 磁场区域内经过的弧长和运动时间,与从 d 点和 e 点离开的粒子相比较( ) A.经过的弧长一定大于从 d 点离开的粒子经过的弧长 B.经过的弧长一定小于从 e 点离开的粒子经过的弧长 C.运动时间一定大于从 d 点离开的粒子的运动时间 D.运动时间一定大于从 e 点离开的粒子的运动时间 4 （10 分）一个带电粒子的质量为 m1.710 27 kg，电荷量为 q1.610 19 C，以v3.210 6 m/s 的

11、速度沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度的大小为 B0.17 T，磁场的宽度为 l10 cm，如图所示(粒子重力可忽略不计)(1)求带电粒子离开磁场时的偏转角(2)求带电粒子在磁场中运动的时间以及射出磁场时偏离入射方向的距离( 第(2)小题结果保留两位有效数字)答案：1.C 2.BD 3.C 4.B 5.A 6.AB 7.D 8.BD 9.ABD 10.AB 11.AD 12.BCD 13. 答案 14. 答案 v 15. 2deBv d3v BqLm1 cos 加餐：1.AD 2.CD 3.AD 4,. (1)30 (2)3.310 8 s 2.710 2 m