带电粒子在磁场中的运动20151218

1、一、单边场1、如图所示，MN是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光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，PQ与MN垂直一群质量为m、带电荷量都为q的正、负两种粒子(不计重力)，以相同的速度v，从小孔P处沿垂直于磁场且与PQ夹角为的范围内向各个方向射入磁场区域，不计粒子间的相互作用则以下说法正确的是A在荧光屏上P点两侧将出现两个相等长度条形亮线，其长度为(1cos )B在荧光屏上P点两侧将出现两个相等长度条形亮线，其长度为(1sin )C在荧光屏上将出现一个圆形亮斑，其半径为D在荧光屏上将出现一个圆形亮环，其外半径为，内半径为cos 2、如图所

2、示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成角(0<<)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)则下列说法正确的是()A若v一定，越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B若v一定，越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远C若一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大D若一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短3、如图两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上，不计重力，下列说法正确的有()Aa、b均带正电Ba在磁场中飞行的时间比b的短Ca在磁场中飞行的路程比b的短Da在P上的落点与O点

3、的距离比b的近4、如图所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界一质量为m，电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场若粒子速度为v0，最远能落在边界上的A点下列说法正确的有()A若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0B若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0C若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于v0D若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于v05、(2011·浙江卷·20) 利用如图14所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L.一群质量为

4、m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是 A粒子带正电B射出粒子的最大速度为C保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大6、质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图13中虚线所示，下列表述正确的是AM带负电，N带正电BM的速率小于N的速率C洛伦兹力对M、N不做功DM的运行时间大于N的运行时间7、(天津高考)如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强

5、度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是()A.，正电荷 B.，正电荷C.，负电荷 D.，负电荷8、如图所示，直线MN上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m、带电荷量为q(q0)的粒子1在纸面内以速度v1v0从O点射入磁场，其方向与MN的夹角30°；质量为m、带电荷量为q的粒子2在纸面内以速度v2v0也从O点射入磁场，其方向与MN的夹角60°.已知粒子1、2同时到达磁

6、场边界的A、B两点(图中未画出)，不计粒子的重力及粒子间的相互作用(1)求两个粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d.(2)求两个粒子进入磁场的时间间隔t.(3)若MN下方有平行于纸面的匀强电场，且两个粒子在电场中相遇，其中粒子1做直线运动求电场强度E的大小和方向 (1)(2)(3)Bv0，方向与MN成30°角斜向右上二、双边场1、如图所示，O点有一粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，它们的速度大小相等、速度方向均在xOy平面内在直线xa与x2a之间存在垂直于xOy平面向外的磁感应强度为B的匀强磁场，与y轴正方向成60°角发射的粒子恰好垂直于磁场

7、右边界射出不计粒子的重力和粒子间的相互作用力关于这些粒子的运动，下列说法正确的是()A粒子的速度大小为B粒子的速度大小为C与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长D与y轴正方向成90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长2、如图所示，带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，且同时到达P点a、b两粒子的质量之比为()A12B21C34D433、如图所示，平面直角坐标系的第象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从

8、O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则 ()A该粒子带正电BA点与x轴的距离为C粒子由O到A经历时间tD运动过程中粒子的速度不变4、如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S.某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场已知AOC 60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的

9、时间可能为 A. B. C. D.三、三角形场1、如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三等形，比荷为的电子以速度v0从A点沿AB边入射，欲使电子经过BC边，磁感应强度B的取值为()AB> BB<CB> DB< 2、如图所示，三角形磁场区域的三个顶点a、b、c在直角坐标系内的坐标分别为(0，2 cm)、(2 cm，0)、(2 cm，0)，磁感应强度B4×104 T，某正粒子的比荷2.5×105 C/kg，不计重力大量的该粒子在t0时从O点以相同的速率v2 m/s沿不同的方向垂直于磁场射入该磁场区域，则()A从ac边离开磁场的粒子，离开磁场时

10、距c点最近的位置坐标为 cm，(2 3) cmB从a点离开磁场的粒子在磁场中运动时间最长C不可能有粒子垂直于ab边离开磁场Dt s时运动时间最长的粒子离开磁场3、如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向自A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则 A从P射出的粒子速度大B从Q射出的粒子速度大C从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D两粒子在磁场中运动的时间一样长4、(2013·安徽·23)如图3所示的平面直角坐标系xOy，在第象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里

11、，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P(0，h)点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力求： (1)电场强度E的大小；(2)粒子到达a点时速度的大小和方向；(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值答案(1)(2)v0方向指向第象限与x轴正方向成45°角(3)四、矩形场1、如图所示，正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个粒子(不计重力)以一定速度v从AB边的中点M沿既垂直于AB边又垂

12、直于磁场的方向射入磁场，正好从AD边的中点N射出若将磁感应强度B变为原来的2倍，其他条件不变，则这个粒子射出磁场的位置是()AA点 BND之间的某一点CCD之间的某一点 DBC之间的某一点2、如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域，下列判断正确的是()A电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长B电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大C在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合D电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同3、如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点一个带正电的粒子仅在磁场力的作用

13、下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是 A若该带电粒子从ab边射出，它经历的时间可能为t0B若该带电粒子从bc边射出，它经历的时间可能为t0C若该带电粒子从cd边射出，它经历的时间为t0D若该带电粒子从ad边射出，它经历的时间可能为4、(2010·重庆理综·21)如图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧这

14、些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示粒子编号质量电荷量(q>0)速度大小1m2qv22m2q2v33m3q3v42m2q3v52mqv由以上信息可知，从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为()A3、5、4 B4、2、5 C5、3、2 D2、4、55、如图所示，三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之比为()A111 B123C321 D16、如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强

15、度为B的匀强磁场，在ad边中点O，垂直于磁场射入一速度方向跟ad边夹角30°、大小为v0的带正电粒子已知粒子质量为m，电荷量为q，ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不计，求：(1)粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围；(2)如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间 (1)<v0(2)7、如图所示，在边长为L的正方形区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.P点位于正方形的对角线CE上，其到CF、CD的距离均为，且在P点处有一个发射粒子的装置(图中未画出)，能连续不断地向纸面内的各方向发射出速率不同的带正电的粒子已知粒子的质量为m，

16、带电荷量为q，不计粒子重力及粒子间的相互作用力(1)速率在什么范围内的粒子不可能射出正方形区域？(2)求速率v的粒子在DE边的射出点与D点的距离d的范围 (1)v(2)d8、如图所示，在0xa、0y范围内有垂直于xy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy平面内，与y轴正方向的夹角分布在090°范围内已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速

17、度的大小；(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦答案：(1)(2)(2)五、圆形场1、如图半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为(不计重力)()A. B. C. D.2、如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，方向垂直于圆平面(未画出)一群相同的带电粒子(不计重力)以相同速率v0由P点在纸面内沿不同方向射入磁场当磁感应强度大小为B1时，所有粒子出磁场的区域占整

18、个圆周长的；当磁感应强度大小为B2时，这些粒子在磁场中运动时间最长的是.则磁感应强度B1、B2的比值是()A1 B2 C3 D43、如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，质量为m、带电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了角则磁场的磁感应强度大小为()A. B.C. D.4、如图所示，在圆形区域内，存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径带正电的粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30°角时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间

19、为(不计粒子所受的重力)()A3t B. t C. t D2t5、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，其运动轨迹如右图。若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是（ ）Aa粒子动能最大 Bc粒子速率最大Cc粒子在磁场中运动时间最长D它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc6、如图所示，圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况下，带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t；若该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了.根据上述条件可求得的物理量为()A带电粒子的初速度B带电粒子在磁场中运动的半径C带电粒子在磁场中运动的周期D带电粒子的比荷7、如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，以半圆的圆心为原点建立如图所示的直角坐标系，在半圆的左边垂直于x轴处放置一个粒子发射装置，在RyR的区间内各处均沿x轴正方向同时发射一个带正电的粒子，粒子的质量均为m，所带电荷量均为q，初速度均为v，重力及粒子间的相互作用均忽略不计，所有粒子都能到达y轴