江苏省扬州市维扬中学高二物理第五节带电粒子在匀强磁场中的运动练习

1、第五节 带电粒子在匀强磁场中的运动R知识精讲知识点1.回旋加速器例1回旋加速器是利用较低电压的高频电源, 使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器， 工作原理如图.下列说法正确的是1)A.粒子在磁场中做匀速圆周运动B.粒子由Ao运动到Ai比粒子由 A运动到A 所用时间少C.粒子的轨道半径与它的速率成正比D.粒子的运动周期和运动速率成正比 TOC o 1-5 h z 变式训练1用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍,原则上可采用下列哪几种方法i ；A.将其磁感应强度增大为原来的2倍B.将其磁感应强度增大为原来的4倍C.将D形金属盒的半径增大为原来的2倍D.将D形金属盒的半径增

2、大为原来的4倍知识点2.质谱仪例2如图所示，一质量为m电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S飘入电势差为u的加速电场， 然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的磁场中，最后打到底片D上.(1)粒子在S区做什么运动？(2)在&区做何种运动，在4区将做何种运动？(3)假如粒子沿一半圆运动打 到底片D上，B距离D多远？变式训练2质子和“粒子由静止出发经同一加速电场加速后，沿垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，则它们在磁场中的各个运动参量间的关系正确的是 A.动能之比为1 : 2B.速率之比为 22 ： 1C.轨道半径之比为 VX X X XX X X X6、长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，如右图所示

3、，磁感应弓II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v5 4mC.使粒子的速度vBL mD.使粒子的速度BqL5BqL：v ：4m4m7、如右图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电子流方向向上，由于磁场的作用，则（ A.板左侧聚集较多电子，使 B.板左侧聚集较多电子，使 C.板右侧聚集较多电子，使 D.板右侧聚集较多电子，使）b点电势高于 a点电势 a点电势高于 b点电势 a点电势高于 b点电势 b点电势高于 a点电势X IX X

4、x xf Xax xA xA XXbXX，下列说法中正确的是（）8、关于某带电粒子在磁场中的运动情况（不考虑其他场力的作用）A.在一定条件下可做匀速直线运动B.在一定条件下可做匀变速曲线运动C.在一定条件下可做匀变速直线运动D.除匀速直线运动外，只能做变加速曲线运动9、带电粒子（不计重力）可能所处的状态是在磁场中处于平衡状态在电场中做匀速圆周运动在匀强磁场中做抛体运动在匀强电场中做匀速直线运动:A B、C、D、10、.如图一5所示，a和b是两条靠得很近的平行通电 直导线，电流方向都向上，且 IaIb,当加一个垂直于 a、b所在平面内的匀强磁场 B时，导线a恰好不再受安培力作用, 则跟加磁场B以

5、前相比较XXXb受的磁场力大于原来的2倍b受的磁场力小于原来的2倍b受的磁场力等于原来的2倍D.b不再受磁场力的作用X xa xXXXx x kXXXXXXX K X x *3 X XXX x k x XXX第n卷（非选择题，共60分）二、本题共6小题；每小题4分，共24分.把答案填在题中的横线上11、在B=0.8 T的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直、长度是 0.5 m的通电直导线，导线沿 磁场力方向移动了 20 cm,若导线中电流强度为10 A,那么磁场力对通电导线所做的功是J.12、如右图所示，在圆心为 Q半径为r的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，一电子以速度v沿AO方向射入，后沿

6、 OB方向射出匀强磁场，若已知/ AOB120 ,则电子穿越此匀强磁场所经历的时间是13、.如图一10所示，a、b两平行金属板间距为 满磁感应强度为 0.5T的匀强磁场，磁场方向如图所示 是断开的，等离子体从左向右射入两平行板之间，速度为待稳定后两板之间的电压为向是 V ,$闭合时，流过电阻R的电流方S10cm,两板间充 .开始时，开关V0=400m/s,14、质量为 m电荷量为q的带电粒子以速率 V0在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁场 磁感应弓虽度为B,则粒子通过位移为 mVqB时所用的最小时间是.三、本题共4小题，共36分.解答写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得

7、分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 15、如右图所示，一根长度为L的均匀金属杆用两根劲度系数为K的轻弹簧水平悬挂在匀强磁场中， 磁场方向垂直纸面向里.当金属棒 中通有由左向右电流 I时，两根轻弹簧比原长缩短 Ax后金属杆平 衡，保持电流大小不变，方向相反流过金属杆时，两弹簧伸长Ax后金属杆平衡，求匀强磁场的磁感应强度B为多大？16、如右图所示，匀强磁场宽L=30 cm, B=3.34 x 10 3 T ,方向垂直纸面向里，设一质子以v=1.6 x 105 m/s的速度垂直于磁场 B的方向从小孔 C射入磁场，然后打到照相底片上的A点.试求：（1）质子在磁场中运动的轨道半径r; （2） A点距入射线方向上的 O点的距离H;（3）质子从C孔射入到A点所需的时间t.（质子的质量为1.67 X 10 27 kg ;质子的电量为1.6 x 1019C)B, 一带电粒子质量为 m,17、将倾角为0的足够长的光滑绝缘斜面放在范围足够大的磁 感应强度为B的匀强磁场中，一个质量为 m电荷量为q的带电 体沿斜面由静止开始下滑，如图-13所示.滑到某一位置开始离 开斜面.问：(1)物体带何种电荷？(2)物体刚离开斜面时的速度多大？(3)斜面长度至少为多少？18、如图所示，空间分布着