带电粒子在磁场中的运动

作者 : 梅梅梅     时间:     建议使用word2007及以上版本打开

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一、单选题 (共 10 小题) 收 起
1、
如图7所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个质量和电量相同的正、负离子,从O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与边界成θ角,若不计重力,则正、负离子在磁场中

图7
A、运动时间相同
B、运动轨道半径不相同
C、重新回到边界时速度大小与方向不相同
D、重新回到边界的位置与O点距离相等
2、 如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直于纸面向里,一个带电微粒由a点进入电磁场
并刚好能沿ab直线向上运动,下列说法正确的是

A、微粒可能带负电,可能带正电
B、微粒的机械能一定增加
C、微粒的电势能一定增加
D、微粒动能一定减小
3、 (单选)如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动。下列说法正确的是(    )

A、微粒一定带负电
B、微粒动能一定减小
C、微粒的电势能一定增加
D、微粒的机械能不变
4、 如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a,b,c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是()
A、a粒子速率最大,在磁场中运动时间最长
B、c粒子速率最大,在磁场中运动时间最短
C、a粒子速率最小,在磁场中运动时间最短
D、c粒子速率最小,在磁场中运动时间最短
5、 如图所示的虚线框为一长方形区域,该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后,分别从a、b、c、d四点射出磁场,比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td,其大小关系是

[]
A、ta<tb<tc<td
B、ta=tb=tc=td
C、ta=tb<tc<td
D、ta=tb>tc>td
6、 在匀强磁场中,把一个重力不计的带电粒子由静止释放,这个带电粒子可能
[]

A、做匀速圆周运动
B、做匀加速直线运动
C、做匀速直线运动
D、保持静止状态
7、 一个不计重力的带正电荷的粒子,沿图中箭头所示方向进入磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则粒子的运动轨迹(  )
A、一定为圆弧a
B、一定为直线b
C、一定为圆弧c
D、a、b、c都不可能
8、 带电量为q的粒子,不计重力的作用,当它以初速度v分别自电场与磁场中的A点往宽度为L的电场与磁场中射入,最后都从相应高度的B处射出下列说法正确的是(  )
A、电荷从两个场中出来的速度大小一样大
B、电荷在电场中出来时的速度要变大
C、电荷在磁场中的运动轨迹是抛物线
D、从A到B过程中,电场对电荷做功为qEL
9、 两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径,T1、T2是它们的运动周期,则()
A、r1=r2,T1≠T2     
B、r1≠r2,T1≠T2
C、r1=r2,T1=T2    
D、r1≠r2,T1=T2
10、 如图所示的圆形区域里,匀强磁场的方向垂直纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场中(不计重力)(   )
    
A、运动时间越长,其轨迹对应的圆心角越大
B、运动时间越长,其轨迹越长
C、运动时间越长,其射出磁场区域时速率越大
D、运动时间越长,其射出磁场区域时速度的偏向角越小
二、多选题 (共 4 小题) 收 起
1、 如图所示,在x轴上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,一个电子(质量为m,电荷量为q)从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中,速度方向与x轴的夹角为45°并与磁场方向垂直.电子在磁场中运动一段时间后,从x轴上的P点射出磁场. 则            (    )
 
 

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、OP两点间的距离为
D、OP两点间的距离为
2、 两个粒子,带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动,则:(     )
A、若速率相等,则半径必相等
B、若质量相等,则周期必相等
C、若质量和速度大小的乘积相等,则半径必相等
D、若动能相等,则周期必相等
3、 (多选)圆形区域内有如图所示的匀强磁场,一束相同荷质比的带电粒子 对准圆心O射入,分别从a、b两点射出,则从b点射出的粒子

A、 带正电
B、运动半径较小
C、 速率较小
D、在磁场中的运动时间较短
4、 空间虚线上方存在匀强磁场,磁感应强度为B;一群电子以不同速率v从边界上的P点以相同的方向射入磁场。其中某一速率v0的电子从Q点射出,如图所示。已知电子入射方向与边界夹角为θ,则由以上条件可判断

A、该匀强磁场的方向是垂直纸面向里
B、所有电子在磁场中的轨迹相同
C、速率大于v0的电子在磁场中运动时间长
D、所有电子的速度方向都改变了2θ
三、填空题 (共 3 小题) 收 起
1、 如图所示,圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力作用,则可知速率最大的是_________,运动时间最长的是_________。
2、 如图所示,半圆形光滑槽固定在地面上,匀强磁场B与槽面垂直,将质一量为m的带电荷量为q的小球自槽口A处由静止释放,小球到达槽最低点C时,恰好对槽无压力。则小球第一次运动到C点时,速度大小为___________;小球在以后运动过程中对槽C点的最大压力是___________。
3、 质子和α粒子从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动,则这两粒子的动能之比Ek1:Ek2=____,轨道半径之比r1:r2=____,周期之比T1:T2=____。
四、解答题 (共 3 小题) 收 起
1、 如图所示,一个质量为m =2.0×10-11 kg,电荷量q=+1.0×10-5 C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间沿竖直方向的偏转电场中,偏转电场的电压U2=100V。金属板长L=20cm,两板间距d =cm。求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度v0大小;
(2)微粒射出偏转电场时的偏转角θ;
(3)若该匀强磁场的宽度为D=cm,为使微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大。
2、

如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,放置一根长为L、质量为m、通有电流I的导体棒,重力加速度为g,求:
(1)若外加磁场方向竖直向上,欲使棒静止在斜面上,磁感应强度的值;
(2)欲使棒静止在斜面上,外加磁场的磁感应强度的最小值及其方向.

3、

如图所示,平面直角坐标系第一象限内存在着垂直纸面向外的匀强磁场,一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x轴正方向成60º的方向射入第一象限内的匀强磁场中,恰好从S点垂直于y轴射出第一象限。不计粒子的重力。求

(1)匀强磁场的磁感应强度B
(2)粒子射出点S的坐标。