带电粒子在磁场中运动+物理

带电粒子在匀强磁场中的运动1例1、如图，一束电子（电量为e）以速度V垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°，则电子的质量是

，穿透磁场的时间是

。2例2、三个质量和电荷量都分别相等的带正电粒子1、2、3，各以大小相等、方向如图所示的初速度v1、v2、v3经过平板MN上的小孔A射入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，整个装置放在真空中，且不计重力，这三个粒子打到平板MN上的位置到小孔A的距离分别为s1、s2、s3，下面关系式正确的是（）。

A、s1<s2<s3

B、s1>s2>s3

C、s1=s3>s2

D、s1=s3<s23例3、如图，在半径为R的圆内，有方向为垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子以速度v沿半径ao方向从a点射入磁场，又从c点射出磁场，射出时速度方向偏转60°，则粒子在磁场中运动的时间是（）（A）2πR/v（B）2πR/3v(C)πR/3v(D)2πR/3v4例4、如图，匀强磁场的边界为直角三角形abc，一束带正电的粒子以不同的速度v沿bc从b点射入磁场，不计粒子的重力，关于粒子在磁场中的运动情况下列说法中正确的是()A．入射速度越大的粒子，其运动时间越长

B．入射速度越大的粒子，其运动轨迹越长

C．从ab边出射的粒子的运动时间都相等

D．从ac边出射的粒子的运动时间都相等5例5、在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场．同一种带电粒子从O点射入磁场。当入射方向与x轴的夹角α＝45°时．速度为v1、v2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场，如图所示。当α为60°时，为了使粒子从ab的中点c射出磁场，则速度应为()

6例6、如图所示，L1和L2为平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，AB两点都在L2上．带电粒子从A点以初速v与L2成30°斜向上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计重力，下列说法中正确的是()A.带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点时的速度相同

B.若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变）它仍能经过B点

C.若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成60°角斜向上，它就不一定经过B点

D.粒子一定带正电荷7练1、如右图所示，y轴右方有方向垂直纸面的匀强磁场，一个质量为m，电量为q的质子以速度v水平向右通过x轴的P点，最后从y轴上的M点射出磁场，已知M点到原点的距离为H，质子射出磁场时速度方向与y轴方向夹角θ（不计重力）.求磁感应强度的大小和方向.8练2、如图所示，长方形abcd长ad=0.6m，宽ab=0.3m,O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度B＝0.25T。一群不计重力、质量m＝3×10-7kg、电荷量q＝＋2×10－3C的带电粒子以速度v＝5×l02m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域（）

A．从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边

B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边

C．从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边

D．从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和bc边9练3、如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中。哪个图是正确的？（

）

10练3ˊ、如图，S为一个电子源，它可以在纸面的360°范围内发射速率相同的质量为m，电量为e的电子，MN是一块足够大的挡板，与S的距离OS=L，挡板在靠近电子源一侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，问：（1）若使电子源发射的电子有可能到达挡板，则发射速度最小为多大?（2）如果电子源S发射电子的速度为（1）中的2倍，则挡板上被电子击中的区域范围有多大?11练4、如图，环状匀强磁场围成中空区域内有自由运动的带电粒子，但由于环状磁场的束缚，只要速度不很大，都不会穿出磁场的外边缘.设环状磁场的内半径R1=0.5m，外半径R2=1.0m，磁场的磁感应强度B=1.0T，若被缚的带电粒子的荷质比为q/m=4×107C／kg，中空区域中带电粒子具有各个方向的速度，粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度为

m/s，所有粒子不能穿越磁场的最大速度为

m/s12例7、两极板M、N相距为d，板长为5d，两板未带电，板间有垂直于纸面的匀强磁场，如图，一大群电子沿平行于板的方向从各个位置以初速度V射入板间。为了使电子都不从板间穿出，磁感应强度B的范围怎样（设电子电量为e、质量为m）13例8、如图所示，足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，现从ad边的中心O点处，垂直磁场方向射入一速度为v0的带正电粒子，v0与ad边的夹角为30°.已知粒子质量为m，带电量为q，ad边长为L，不计粒子的重力.(1)求要使粒子能从ab边射出磁场，v0的大小范围.(2)粒子在磁场中运动的最长时间是多少?在这种情况下，粒子将从什么范围射出磁场?14练：A、B为水平放置的足够长的平行板，板间距离为d=1.0×10－2m，A板中央有一电子源P，在纸面内能向各个方向发射速度在0～3.2×107m/s范围内的电子，Q为P点正上方B板上的一点，若垂直纸面加一匀强磁场，磁感强度B=9.1×10－3T，已知电子的质量m=9.1×10－31kg，电子电量e=1.6×10－19C，不计电子的重力和电子间相互作用力，且电子打到板上均被吸收，并转移到大地．求：(1)沿PQ方向射出的电子，击中A、B两板上的范围．(2)若从P点发出的粒子能恰好击中Q点，则电子的发射方向（用图中θ角表示）与电子速度的大小v之间应满足的关系及各自相应的取值范围15例9、如图所示，半径R=10cm的圆形区域边界跟y轴相切于坐标系原点O，磁感强度B=0.332T，方向垂直于纸面向里，在O处有一放射源S，可沿纸面向各个方向射出速率均为V=3.2×106m/s的α粒子。已知α粒子的质量m=6.64×10－27kg，电量q=3.2×10－19C。（1）画出α粒子通过磁场空间做圆周运动的圆心的轨迹。（2）求出α粒子通过磁场空间的最大偏角转角