1、2012年人教版高中物理选修 3-1 3.6带电粒子在匀强磁场中的运动（带解析） 选择题 在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果粒子又垂直进入另一个磁感应强度是原来的 2倍的匀强磁场中，则 ( ) A粒子的速率加倍，周期减半 B粒子的速率不变，轨道半径减半 C粒子的速率减半，轨道半径为原来的四分之一 D粒子的速率不变，周期减半 答案： BD 如右图所示，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
2、磁场中运动的时间一样长 答案： BD (2011 南昌高二检测 )如下图所示，有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域 和匀强磁场区域 ，如果这束正离子束在区域 中不偏转，进入区域 后偏转半径 R相同，则它们具有相同的 ( ) A电荷量 B质量 C速度 D比荷 答案： CD 如下图所示，在半径为 R的圆形区域内有匀强磁场在边长为 2R的正方形区域里也有匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相同两个相同的带电粒子以相同的速率分别从 M、 N 两点射入匀强磁场在 M点射入的带电粒子，其速度方向指向圆心；在 N 点射入的带电粒子，速度方向与边界垂直，且 N 点为正方形边长的中点，则下列说法正确的是 ( )
3、 A带电粒子在磁场中飞行的时间可能相同 B从 M点射入的带电粒子可能先飞出磁场 C从 N 点射入的带电粒子可能先飞出磁场 D从 N 点射入的带电粒子不可能比 M点射入的带电粒子先飞出磁场 答案： ABD (2011 新泰高二检测 )一个带电粒子以初速度 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，如图中的虚线所示在如图所示的几种情况中，可能出现的是 ( ) 答案： AD 如下图所示，正方形容器处于匀强磁场中，一束电子从孔 a垂直于磁场沿ab 方向射入容器中，一部分从 c 孔射出，一部分从 d 孔射出，容器处
4、于真空中，则下列结论中正确的是 ( ) A从两孔射出的电子速率之比 vc vd 2 1 B从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比 tc td 1 2 C从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比 ac ad 1 D从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比 c d 2 1 答案： AB 如右图所示， ab是一弯管，其中心线是半径为 R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外有一束粒子对准 a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子( ) A只有速度 v大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 B只有质量 m大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
5、C只有质量 m与速度 v的乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 D只有动能 Ek大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 答案： C 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如下图所示这台加速器由两个铜质 D形盒 D1、 D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是( ) A离子由加速器的中心附近进入加速器 B离子由加速器的边缘进入加速器 C离子从磁场中获得能量 D离子从电场中获得能量 答案： AD 如右图所示，带负电的粒子以速度 v从粒子源 P处射出，若图中匀强磁场范围足够大 (方向垂直纸面 )，则带电粒子的可能轨迹是 ( ) A a B b C c D d 答案： BD 计算题 如图为
6、质谱仪原理示意图，电荷量为 q、质量为 m的带正电的粒子从静止开始经过电压为 U的加速电场后进入粒子速度选择器选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为 E、方向水平向右已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从 G点垂直 MN 进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线 MN 为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的 H点可测量出 G、 H间的距离为 L，带电粒子的重力可忽略不计求： (1)粒子从加速电场射出时速度 v的大小 (2)粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度 B1的大小和方向 (3)偏转磁场的磁感应强度 B2的大小 答案： (1) (2)E
7、 方向垂直纸面向外 一带电质点，质量为 m、电荷量为 q，以平行于 Ox轴的速度 v从 y轴上的a点射入图中第 象限所示的区域 (下图所示 )为了使该质点能从 x轴上的 b点以垂直于 Ox轴的速度 v射出，可在适当的地方加一个垂直于 xOy平面、磁感应强度为 B的匀强磁场若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这圆形磁场区域的最小半径，重力忽略不计 答案： 如右图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径 A2A4为边界的两个半圆形区域 、 中， A2A4与 A1A3的夹角为 60.一质量为 m、带电荷量为 q的粒子以某一速度从 区的边缘点 A1处沿与 A1A3成 30角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于 A2A4的方向经过圆心 O进入 区，最后再从 A4处射出磁场已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为 t，求 区和 区中磁感应强度的大小 (忽略粒子 重力 ) 答案： B1 ， B2
