带电粒子在磁场中的运动测试题
一、单选题
1.质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动，轨道半径分别为RP和Rα，周期分别为TP和Tα，则下列选项正确的是 A、Rp:Rα?1:2，Tp:Tα?1:2 B、Rp:Rα?1:1，Tp:Tα?1:1 C、Rp:Rα?1:1，Tp:Tα?1:2 D、Rp:Rα?1:2，Tp:Tα?1:1 答案：A
2.如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔，PC与MN垂直。一群质量为m、电荷量为-q的粒子(不计重力)，以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC的夹角为θ的范围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为 A．
2mv2mvcos? B．
qBqB2mv(1?sin?)2mv(1?cos?) D．
qBqBC．
答案：D r 2rcos?
二、多选题
3.长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图，磁感强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为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v 用心 爱心 专心 1 B、使粒子的速度v>BqL/m； C、使粒子的速度v>5BqL/4m； D、使粒子速度BqL/4m 4.如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm，则 A、右边界：－4cm O y/cm 2 x/cm O 5.在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示。若小球运动到A点时，绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法正确的是 A、小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动，半径不变 B、小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动，半径减小 C、小球做顺时针方向的匀速圆周运动，半径不变 D、小球做顺时针方向的匀速圆周运动，半径减小 答案：ACD 6.在高纬度地区，高空大气稀薄的地方常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就是我们常听说的“极光”，它是由太阳发射的高速带电粒子受到地球磁场的影响，进入两极附近，撞击并激发高空中的空气分子和原子而引起的。假如我们在北极地区忽然发现高空出现了沿顺时针方向生成的紫色弧状极光，则关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的说法正确的是 A、高速粒子带正电 B、高速粒子带负电 C、弯曲程度逐渐减小 D、弯曲程度逐渐增大 答案：AD 用心 爱心 专心 2 7.如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t，若加上磁感应强度为B水平向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的哪几个 A、带电粒子的比荷 B、带电粒子在磁场中运动的周期 C、带电粒子的初速度 D、带电粒子在磁场中运动的半径 答案：AB 解析：v0?Lmv，R?，由L可求出R tqB三、计算题 8.如图所示，一个质量为m、带电量为+q的小球，以初速度v0 v0自h高度水平抛出.不计空气阻力.重力加速度为g. h (1)求小球从抛出点至第一落地点P的水平位移S的大小； (2)若在空间竖直方向加一个匀强电场，发现小球水平抛出后做匀速直线运动，求该匀强电场的场强E的大小； S (3)若在空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场，发现小 球抛出后沿圆弧轨迹运动，第一落地点仍然是P点，求该磁场磁感应强度B的大小. 答案：(1)小球做平抛运动，有 S?v0t 2分 h?P 12gt 2分 2 S?v02h 2分 g (2)加匀强电场，小球做匀速直线运动，根据力的平衡条件，有 mg?qE 2分 E?mg 2分 q (3)再加匀强磁场，小球做圆周运动，洛仑兹力充当向心力，参见上图，有 2v0 qv0B?m 3分 R R?S?(R?h)或R?S?(h?R) 2分 222222?B?2mgv0 1分 2q(2v0?gh)用心 爱心 专心 3 9.电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。在电子枪中产生的电子经过加速电场加速后射出，从P点进入并通过圆形区域后，打到荧光屏上，如图所示。如果圆形区域中不加磁场，电子一直打到荧光屏上的中心O点的动能为E；在圆形区域内加垂直于圆面、磁感应强度为B的匀强磁场后，电子将打到荧光屏的上端N点。已知ON＝h，PO＝L。电子的电荷量为e，质量为m。求： (1)电子打到荧光屏上的N点时的动能是多少？说明理由。 (2)电子在电子枪中加速的加速电压是多少？ (3)电子在磁场中做圆周运动的半径R是多少？ (4)试推导圆形区域的半径r与R及h、L的关系式。 答案： (1)电子经过偏转磁场时洛伦兹力不做功，电子的动能仍为E。(3分) (2)电子在电子枪中加速，E?分) 12mv?eU(2分)，加速电压为2。(2 (3)电子从电子枪中射出的速度为v?2E(2分)， m evB=mv/R(2分)，它做圆周运动的半径2 (1分) (4)如图所示，电子在偏转磁场中做圆周运动的圆心为O1，圆形区域的圆心为O2 用心 爱心 专心 4 电子从磁场圆射出时的速度方向与O2O的夹角设为 有tan??， h?r，tan?(2分) L?r2R 由半角公式可得(2分) 10.如图所示，坐标平面的第Ⅰ象限内存在大小为E、方向水平向左的匀强电场，第Ⅱ象限内存在大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场， 足够长的挡板MN垂直x轴放置且距离点O为d。一质量为m，带电量为－q的粒子(重力不计)若自距原点O为L的A点以一定的速度，方向垂直x轴向上的速度进入磁场，则粒子恰好到达O点而不进入电场，现该粒子仍从A点进入磁场，但初速度大小为原来的4倍，为使粒子进入电场后能垂直到达挡板MN上，求： (1)粒子在A点进入磁场时，其速度方向与x轴正向间的夹角的大小； (2)粒子打到挡板上时速度多大？ 答案：(1)R1= qBLLmv1，v1=，v 2=4 v 1 ?2m2qBR2= mv2=4R1=2L qB由几何关系得，速度方向与x轴正方向夹角为150°或30° (2)进入电场由动能定理qEd= 11mv32?mv22 222qEd4q2B2L2 得v3= ?2mm11.如图所示，在直角坐标系xoy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场，在第四象 限中分布着方向向里垂直纸面的匀强磁场.一个质量为m、带电＋q的微粒，在A点(0，3)以初速度v0=120m/s平行x轴射入电场区域，然后从电场区域进入磁场，又从磁场进入电场，并且先后只通过x轴上的P点(6，0)和Q点(8，0)各一次.已知该微粒的比荷为 2 q＝m10C/kg，微粒重力不计，求： (1)微粒从A到P所经历的时间和加速度 用心 爱心 专心 5 百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库高二物理 带电粒子在磁场中的运动测试题 新人教版选修3-1讲义在线全文阅读。
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