36帶電粒子在勻強磁場中的運動（二）.doc

江蘇省海門中學(xué)2012級物理自主練習(xí) 選修3-13.6 帶電粒子在勻強磁場中的運動（二）隨堂訓(xùn)練 班級 姓名 例題1、如圖，在x0，y0的空間中有恒定的勻強磁場，磁場感應(yīng)強度的方向垂直于xoy平面向里，大小為B，現(xiàn)有四個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，由x軸上的P點以不同初速度平行于y軸射入此磁場，其出射方向如圖所示，不計重力影響，則（ ）A初速度最大的粒子是沿a方向出射的粒子B初速度最大的粒子是沿b方向出射的粒子C在磁場中運動經(jīng)歷時間最長的是沿c方向出射的粒子D在磁場中做圓周運動周期最長的是沿d方向出射的粒子例題2、如圖所示，直角三角形OAC（ = 30）區(qū)域內(nèi)有B = 0.5T的勻強磁場，方向如圖所示。兩平行極板M、N接在電壓為U的直流電源上，左板為高電勢。一帶正電的粒子從靠近M板由靜止開始加速，從N板的小孔射出電場后，垂直O(jiān)A的方向從P點進入磁場中。帶電粒子的荷質(zhì)比為q/m=105c/kg，OP間距離為lo.3m。全過程不計粒子所受的重力，求：（1）要使粒子從OA邊離開磁場，加速電壓U需滿足什么條件?（2）粒子分別從OA、OC邊離開磁場時，粒子在磁場中運動的時間例題3、如圖所示，兩平行金屬板間的距離為d，板長為L，在平行板間垂直紙面向外的勻強磁場，現(xiàn)有一帶電量為q，質(zhì)量為m的粒子（重力不計）以速度v0 沿兩平行板的中線進入磁場，要使帶電粒子打在金屬板上，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小范圍是多少？V0例題4、如圖所示一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強度為B，垂直紙面向里的勻強磁場，現(xiàn)從矩形區(qū)域ad邊的中點O處，垂直磁場射入一速度方向與ad邊夾角30，大小為v0的帶正電粒子，已知粒子質(zhì)量為m，電量為q，ad邊長為l，重力影響不計。 a b d c（1）試求粒子能從ab邊上射出磁場的v0的大小范圍。（2）粒子在磁場中運動的最長時間是多少？課后練習(xí)1、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對準圓心O沿著AO方向射入磁場，其運動軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是 ( )Aa粒子動能最大 Bc粒子速率最大Cc粒子在磁場中運動時間最長D它們做圓周運動的周期2、如圖所示，勻強磁場的邊界為直角三角形abc，一束帶正電的粒子以不同的速度v沿bc從b點射入磁場，不計粒子的重力，關(guān)于粒子在磁場中的運動情況下列說法中正確的是（ ）A入射速度越大的粒子，其運動時間越長B入射速度越大的粒子，其運動軌跡越長C從ab邊出射的粒子的運動時間都相等 D從ac邊出射的粒子的運動時間都相等3、如圖所示，在、的空間中有恒定的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的方向垂直于 平面向里，大小為現(xiàn)有一質(zhì)量為、電量為的帶正電粒子，從在軸上的某點P沿著與x軸成300角的方向射入磁場。不計重力的影響，則下列有關(guān)說法中正確的是（ ）A只要粒子的速率合適，粒子就可能通過坐標原點B粒子一定不可能通過坐標原點C粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為D粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為4、如圖所示，方向垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域?qū)挾葹長，速度相同的三個粒子分別是質(zhì)子、粒子、氘核，都垂直于邊界MN飛入勻強磁場區(qū)，若粒子恰能從邊界MN飛出場區(qū)，那么（ ）A.質(zhì)子也能從MN邊界飛出場區(qū) B.質(zhì)子不可能從MN邊界飛出場區(qū)C.氘核能從MN邊界飛出場區(qū) D.氘核不可能從MN邊界飛出場區(qū)5、已知質(zhì)子（）的比荷（電荷量與質(zhì)量的比）為k。如圖所示，一個氘核（）以速度v0沿CB邊射入邊長為的等邊三角形的勻強磁場區(qū)域中，為使氘核能從AB邊穿出磁場，磁感應(yīng)強度B的取值范圍為（ ）A BC D6、如圖所示，在真空區(qū)域內(nèi)，有寬度為L的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，磁場方向垂直紙面向里，MN、PQ是磁場的邊界。質(zhì)量為m，帶電量為-q的粒子，先后兩次沿著與MN夾角為(090)的方向垂直磁感線射入勻強磁場B中，第一次，粒子是經(jīng)電壓U1加速后射入磁場，粒子剛好沒能從PQ邊界射出磁場。第二次粒子是經(jīng)電壓U2加速后射入磁場，粒子則剛好垂直PQ射出磁場。不計重力的影響，粒子加速前速度認為是零，求：前后兩次加速電壓比7、一粒子源能產(chǎn)生大量的質(zhì)量為 m，帶電量為q的粒子，這些粒子以不同的速度從同一個點A水平射入半徑為R，磁感應(yīng)強度為B的圓形勻強磁場中，射入方向沿半徑AO方