带电粒子在磁场中的运动终极版

1、带电粒子在磁场中的运动基础训练1运动电荷进入磁场后(无其他力作用)可能做( )A匀速圆周运动 B匀速直线运动C匀加速直线运动 D平抛运动2关于带电粒子在匀强磁场中的运动，下列说法中正确的是 ( )A带电粒子飞入匀强磁场中后，一定是做匀速圆周运动B静止的带电粒子在匀强磁场中将会做匀加速直线运动C带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力的方向总是和运动方向垂直D以上说法都不对3将空心线圈通以大小和方向改变的电流，由某一端沿轴线方向射入一束电子流，则电子在线圈内的运动情况是( )A简谐运动B匀速直线运动C匀变速直线运动D匀速圆周运动4.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，粒子的运动速率v，运动

2、周期T、轨道半径R之间存在的关系有（ ）A.当速率v增大时；轨道半径R也增大 B.当速率v增大时，轨道半径R减小C.当速率v增大时，运动周期T减小 D.运动周期T与速率v及半径R均无关5两个粒子，带电量相等，在同一匀强磁场中只受洛伦兹力而做匀速圆周运动( )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若动能相等，则周期必相等D若质量相等，则半径必相等6质子和a 粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动，由此可知质子的动能E1和a 粒子的动能E2之比E1E2等于( )A41B11C112 D217某种带电粒子(重力不计)，在匀强磁场中做半径为R的匀速圆周运动，其周期为T1，线速度为1，

3、若使该粒子在同一磁场中做半径为2R的匀速圆周运动，其周期为T2，线速度为2，则下列判断中正确的是 ( )AT1T221 1212BT1T212 1212CT1T221 1214DT1T211 12128有三束粒子，分别是质子(p)、氚核(H)和粒子(He)束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直纸面向里)，在下面所示的四个图中，能正确表示出这三束粒子运动轨迹的是( )9如下图所示，有三束粒子，分别是质子(p)、氚核(H)和a 粒子束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，(磁场方向垂直纸面向里)下面四个图中，哪个图正确的表示出这三束粒子的运动轨迹?( )

4、10在匀强磁场中，有一带电粒子做匀速圆周运动。当它运动到M点，突然与一个不带电的静止粒子碰撞合并为一体。对于碰撞后的运动轨迹，在图346所示的各种情景中，正确的是(实线为原轨迹，虚线表示碰撞后轨迹) 图346矩形有界磁场1在x轴上方有匀强磁场B0.8T，方向垂直纸面向里，如下图所示。一质量m9.0×1015kg、带负电q1.5×1010C的粒子以速度v02.0×103m/s从坐标原点O以与x轴正方向间夹150°角的方向射入磁场。试确定它在磁场中回旋后穿过x轴飞出磁场时所经位置P的坐标值。 2. 如图所示，一带正电的粒子，其质量为m，电荷量为q，从隔板的小

5、孔M处射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，隔板ab与磁感线平行，粒子射入M孔时的速度方向与ab板成30°夹角，但与磁感线垂直，速度大小为v0：磁场的磁感应强度为B，那么粒子可以打到隔板ab上需要的时间为 ；打到隔板上时距出发点M的距离是 。 3质量和带电量都相同的两个粒子，以不同的速率垂直于磁感线方向射入匀强磁场中，两粒子的运动轨迹如图中、所示，粒子的重力不计，下列对两个粒子的运动速率v和在磁场中运动时间t及运动周期T、角速度的说法中正确的是( )Av1v2Bt1t2CT1T2Dw 1w 24如图342所示的矩形区域ACDE内存在匀强磁场，磁场方向垂直指向纸内。a、b两个同种粒子从

6、O点沿与AE平行的方向射入磁场中，又都从CD边射出磁场。射出时，a的速度v1的方向与DC方向成60°夹角，b的速度v2的方向与CD方向成60°夹角，且两个出射点到C点的距离之比为12。现用t1、t2分别表示a、b在磁场中运动的时间，则t1t2_；v1v2_。 图3425如图所示，正、负电子初速度垂直于磁场方向，沿与边界成 角的方向射入匀强磁场中，求它们在磁场中的运动时间之比为 6如图所示的矩形abcd范围内有垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场，且ab长度为L，现有荷质比为 的正离子在a处沿ab方向以速度v射入磁场，求离子通过磁场后的横向偏移y和偏向角 （设离子刚好从C点

7、飞出） 7. 如图3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？图38如图，匀强磁场中有一个带电量为q的正离子自a点沿箭头方向运动，当它运动轨道为半圆经过b点时，突然吸收了附近若干个电子，接着沿另一圆轨道运动到与a、b在一条直线上的c点，已知ac=ab。电子电量为e，由此可知，正离子吸收的电子个数为（ ）A B C D 圆形有界磁场1如图虚线所示的区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，一束速度大小各不相同的质子正对该区域的圆心O射入这个磁场；结

8、果，这些质子在该磁场中运动的时间有的较长，有的较短，其中运动时间较长的粒子（ ）A射入时的速度一定较大 B在该磁场中运动的路程一定较长C在该磁场中偏转的角度一定较大 D从该磁场中飞出的速度一定较小2在半径为r的圆形空间内有一匀强磁场，O为圆心。一带电粒子以速度v从A沿半径方向入射，并从C点射出，如图所示，已知AOC120°，若在磁场中粒子只受洛伦兹力作用，则粒子在磁场中运行的时间( ) ABCD3. 如图7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AOB120°，

9、则该粒子在磁场中运动的时间为( )A. B.C. D.4.在真空中半径为r=3cm的圆形区域内有一匀强磁场，B=0.2T ,方向如图示，一带正电的粒子以速度 v=1.2×106m/s 的初速度从磁场边界上的直径ab一端的a点射入磁场，已知该粒子的荷质比q/m=108 C/kg，不计粒子重力，求粒子在磁场中运动的最长时间。 临界分析1如图有一个宽度为d，磁感应强度为B的有界磁场。方向垂直于纸面向里。有一带电量为q，质量为m的带电粒子垂直于磁场边界射入磁场。问(1)要使粒子从右侧飞出磁场，速率至少为多少?(2)要使粒子从右侧飞出磁场，最长的时间是多少? 2如下图所示的矩形abcd范围内有

10、垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场，且ab长度为L，现有比荷为q/m的正离子在a处沿ab方向射入磁场，求离子通过磁场后的横向偏移y和偏向角(设离子刚好从C点飞出，粒子的速度为v)。 3如图所示，矩形匀强磁场区的长为L，宽为，磁感应强度为B质量为m，电量为e的电子沿着矩形磁场的上方边界射入磁场，欲使该电子由下方边界穿出磁场，求：电子速率v的取值范围？电子在磁场中运动时间t的变化范围？ 4.如图8所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B=060T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离l=16cm处，有一个点状的放射源S，它向各个方向发射粒

11、子，粒子的速度都是v=30×106m/s，已知粒子的电荷与质量之比q/m=50×107C/kg，现只考虑在图纸平面中运动的粒子，求ab上被粒子打中的区域的长度。 带电粒子在磁场中的运动的应用质谱仪1质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图341所示，离子源S可以发出各种不同的正离子束，离子从S出来时速度很小，可以看作是静止的。离子经过加速后垂直进入有界匀强磁场(图中虚线框所示)，并沿着半圆周运动而到达照相底片上的P点，测得P点到入口S1的距离为x。以下判断正确的是 ( ) A若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大B若离子束是同位素，则x越大，离

12、子质量越小C只要x相同，则离子质量一定相同D只要x相同，则离子的比荷一定相同2如图所示，有a、b、c、d四个离子，它们带等量同种电荷，质量为mambmcmd，以不等的速率vavbvcvd进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器中射出，进入B2磁场，由此可判定( ) A射向P1的是a离子B射向P2的是b离子C到达A1的是c离子D到达A2的是d离子3如图所示为质谱仪的示意图。速度选择器部分的匀强电场场强E，匀强磁场的磁感强度为B1。偏转分离器的磁感强度为B2。试写出 (1)能通过速度选择器的粒子速度的表达式；(2)质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d的表达式。(质子和氘核带电

13、量为e，质子质量mP，氘核mD)4. 质谱仪原理如图5所示，a为粒子加速器，电压为U1；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为B2.今有一质量为m、电荷量为e的正粒子(不计重力)，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动求：(1)粒子的速度v为多少？(2)速度选择器的电压U2为多少？(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？回旋加速器1在回旋加速器中( )A电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子回旋B电场和磁场同时用来加速带电粒子C在交流电压一定的条件下，回旋加速器的半径越大，则带电粒子获得的动能越大D同

14、一带电粒子获得的最大动能只与交流电压的大小有关，而与交流电压的频率无关2回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图12所示，要增大带电粒子射出时的动能，下列说法中正确的是( )A增大匀强电场间的加速电压B增大磁场的磁感应强度C减小狭缝间的距离D增大D形金属盒的半径3回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图1所示它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加

15、速两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出如果用同一回旋加速器分别加速氚核(13H)和粒子(24He)，比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有 ( )A加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大 B加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小C加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小D加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大4回旋加速器是用来获得高能粒子的实验设备，核心部分是两个D形金属扁盒，两D形盒的直径相对且留有一个窄缝，D形

16、盒装在_(填“真空”或“空气”)容器中，整个装置放在巨大的电磁铁两极间，磁场方向_(填“垂直”或“平行”)于D形盒的底面。两D形盒分别接在高频交流电源的两极上，且高频交流电的_与带电粒子在D型盒中做圆周运动的_相同，带电粒子就可一次次地被加速。5回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径为R，磁场的磁感应强度为B，质子质量为m.求：(1)质子最初进入D形盒的动能多大；(2)质子经回旋加速器最后得到的动能多大；(3)交流电源的频率是多少6. 如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出，求：(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小；(2)设两D形盒间距为d，其间电压为U，电场视为匀强电场，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周数；(3)加速到上述能量所需时间 带电粒子在复合场中的运动1一个带电粒子以初速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338中的虚线所示。在图所示的几种轨迹中，可能出现的是 ( )2如图345所示的区域内，存在方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场