高中物理 磁場（二）帶電粒子在勻強磁場中的運動拔高訓練1.doc

1、a帶電粒子在勻強磁場中的運動拔高訓練1.(多選) 某電量為q的粒子(不計重力)以垂直于勻強磁場的速度v，從a點進入長為d、寬為L的勻強磁場區(qū)域，偏轉(zhuǎn)后從b點離開磁場，水平位移為s，如圖所示，若磁場的磁感應(yīng)強度為B，那么()A粒子帶負電 B. 粒子在磁場中的運動時間tC. 洛倫茲力對粒子做的功是WBqvL D電子在b點的速度值也為v2. 如圖，MN為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強磁場(未畫出)。一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點垂直于鋁板向上射出，從Q點穿越鋁板后到達PQ的中點O。已知粒子穿越鋁板時，其動能損失一半，速度方向和電荷量不變，不計重力。鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強度大小

2、之比為()A2 B C1 D3(多選) 如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器速度選擇器內(nèi)存在相互正交的勻強磁場和勻強電場勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，勻強電場的電場強度為E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場下列表述錯誤的是()A質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于D粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小4兩個電荷量分別為q和q的帶電粒子分別以速度va和vb射入勻強磁場，兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30和60，磁場寬度為a

3、ad，兩粒子同時由A點出發(fā)，同時到達B點，如圖所示，則()Aa粒子帶負電，b粒子帶正電 B兩粒子的軌道半徑之比RaRb1C兩粒子的質(zhì)量之比mamb12 D兩粒子的速度之比vavb125. (多選) 用來加速帶電粒子的回旋加速器,其核心部分是兩個D形金屬盒.在加速帶電粒子時,兩金屬盒置于勻強磁場中,兩盒分別與高頻電源相連,帶電粒子在磁場中運動的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖所示。忽略帶電粒子在電場中的加速時間,則下列判斷正確的是( ) A. 伴隨粒子動能變大,應(yīng)有(t2-t1)(t3-t2)(t4-t3)B. 高頻電源的變化周期應(yīng)該等于(tn-tn-1)C. 高頻電源的變化周期應(yīng)該等于2(tn-

4、tn-1)D. 要想粒子獲得的最大動能增大,可增加D形盒的半徑6. 質(zhì)譜儀原理如圖所示，a為粒子加速器，電壓為U1；b為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強度為B1，板間距離為d；c為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強度為B2.今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的正粒子(不計重力)，經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進入分離器后做勻速圓周運動求：(1) 粒子的速度v為多少？(2) 速度選擇器的電壓U2為多少？(3) 粒子在B2磁場中做勻速圓周運動的半徑R為多大？7. 如圖所示，在x軸上方有磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場x軸下方有磁感應(yīng)強度大小為B/2，方向垂直紙面向外的勻強磁場一質(zhì)量為m、電荷

5、量為q的帶電粒子(不計重力)，從x軸上O點以速度vaa0垂直x軸向上射出。求：(1) 射出之后經(jīng)多長時間粒子第二次到達x軸？(2) 粒子第二次到達x軸時離O點的距離8. 如圖所示，在xOy直角坐標系中，第象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強磁場，第象限內(nèi)分布著方向沿y軸負方向的勻強電場。初速度為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，從x上的A點垂直x軸進入磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后過y軸上的P點且垂直y軸進入電場區(qū)域，在電場偏轉(zhuǎn)并擊中x軸上的C點。已知OAOCd。求電場強度E和磁感強度B的大小。1.【答案】AD2.【答案】D3.【答案】D【解析】 質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同

6、位素的重要工具，A對。速度選擇器中電場力與洛倫茲力是一對平衡力，即qvBqE，故v。據(jù)左手定則可以確定，速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外，B、C對。粒子在勻強磁場中運動的半徑r ，即粒子的比荷 ，由此看出粒子運動的半徑越小，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大，D錯。4.【答案】AC【解析】 根據(jù)左手定則可判定a帶負電，同理可知b帶正電，所以選項A正確；aa由圖可知，兩個粒子在磁場中的半徑之比為1，所以選項B錯誤；圓弧所對應(yīng)的圓心角分別為120、60，故所用時間分別為 Ta、 Tb，根據(jù)T 可知 ma mb，所以可解得mamb12，故選項C正確；根據(jù)r 可知，vavbrarb1，所以選項D錯誤。5.【答案】CD6.【答案】 (1) (2) B1d (3) 【解析】 (1) 在a中，e被加速電場U1加速，由動能定理有eU1mv2得v .(2) 在b中，e受的電場力和洛倫茲力大小相等，即eevB1，代入v值得U2B1d .(3) 在c中，e受洛倫茲力作用而做圓周運動，回轉(zhuǎn)半徑R，代入v值解得R .7【答案】(1)(2)【解析】 粒子射出后受洛倫茲力做勻速圓周運動，運動半個圓周后第一次到達x軸，以向下的速度v0進入x軸下方磁場，又運動半個圓周后第二次到達x軸。如下圖所示(1) 由