磁場對運動電荷的作用力同步練習

2022-09-14 15:54:15 字數 2631 閱讀 3718

a.粒子先經過a點,再經過b點 b.粒子先經過b點,再經過a點

c.粒子帶負電 d.粒子帶正電

9、空間存在方向垂直於紙面向裡的勻強磁場,圖中的正方形為其邊界。一細束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直於磁場的方向從o點入射。這兩種粒子帶同種電荷,它們的電荷量、質量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子。

不計重力。下列說法正確的是

a.入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間一定不同

b. 入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡一定相同

c.在磁場中運動時間相同的粒子,其運動軌跡一定相同

d.在磁場中運動時間越長的粒子,其軌跡所對的圓心角一定越大

10、如圖所示,半徑為r的圓形空間內,存在著垂直於紙面向裡的勻強磁場,乙個帶電粒子(不計重力),從a點以速度v0垂直磁場方向射入磁場中,並從b點射出,∠aob=120°,則該帶電粒子在磁場中運動的時間為( )

a.2πr/3v0 b.2πr/3v0 c.πr/3v0 d.πr/3v0

11、兩個帶電粒子以相同的速度垂直磁感線方向進入同一勻強磁場,兩粒子質量之比為1:4,電量之比為1:2,則兩帶電粒子受洛侖茲力之比為( )

a、2:1 b、1:1 c、1:2 d、1:4

12、如圖所示,正方形區域abcd中充滿勻強磁場,磁場方向垂直紙面向裡。乙個氫核從ad邊的中點m沿著既垂直於ad邊又垂直於磁場的方向,以一定速度射入磁場,正好從ab邊中點n射出磁場。沿將磁場的磁感應強度變為原來的2倍,其他條件不變,則這個氫核射出磁場的位置是( )

a. 在b、n之間某點 b. 在n、a之間某點 c. a點 d. 在a、m之間某點

13、如圖1所示,正方形容器處在勻強磁場中,一束電子從a孔垂直於磁場射入容器中,其中一部分從c孔射出,一部分從d孔射出,則

a.電子速率之比為vc:vd=2:1

b.電子在容器中運動所用時間之比為tc:td=1:2

c.電子在容器中運動時的加速度大小之比是ac:ad=

d.電子在容器中運動時的加速度大小之比ac:ad=2:l

14.一電子在勻強磁場中,以一固定的正電荷為圓心做勻速圓周運動,磁場方向垂直於運動平面,電場力恰好是洛侖茲力的3倍,設電子電量為e,質量為m,磁場的磁感應強度為b,則電子轉動的角速度可能是:(  )

a.4be/m   bc.2be/m   d.4be/m

15、在以座標原點o為圓心、半徑為r的圓形區域內,存在磁感應強度應大小為b、方向垂直於紙面向裡的勻強磁場,如圖所示。乙個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點a處以速度v沿-x方向射入磁場,它恰好從磁場邊界的交點c處沿+y方向飛出。(1)判斷該粒子帶何種電荷,並求出其比荷;(2)若磁場的方向和所在空間範圍不變,而磁感應強度的大小變為b/,該粒子仍以a處相同的速度射入磁場,但飛出磁場時的速度方向相對於入射方向改變了60°角,求磁感應強度b/多大?

此粒子在磁場中運動手所用時間t是多少?

16、如圖11-3-4(a)所示,在x軸上方有勻強磁場b,乙個質量為m,帶電量為-q的的粒子,以速度v從o點射入磁場,角已知,粒子重力不計,求(1)粒子在磁場中的運動時間. (2)粒子離開磁場的位置.

17、如圖所示,第一象限範圍內有垂直於xoy平面的勻強磁場,磁感應強度為b。質量為m,電量大小為q的帶電粒子在xoy平面裡經原點o射入磁場中,初速度v0與x軸夾角600,試分析計算:(1)帶電粒子從何處離開磁場?

穿越磁場時運動方向發生的偏轉角多大?

(2)帶電粒子在磁場中運動時間多長?

磁場對運動電荷的作用力同步練習

答案 4(a)豎直向上(b)垂直於紙同向裡(c)水平向右(d)豎直向下 10 14ac

15. (1)由粒子的飛行軌跡,利用左手定則可知,該粒子帶負電荷。粒子由a點射入,由c點飛出,其速度方向改變了90°,則粒子軌跡半徑r=r 又 qvb=m 則粒子的比荷

(2)粒子從d點飛出磁場速度方向改變60°角,故ad弧所對應的圓心角為60°,粒子做國,圓周運動的半徑

r/=rcot30°=r 又 r/=m 所以  b/=b

粒子在磁場中飛行時間[t=

16. 【解析】可引導學生找到其圓心位置,不一定要一步到位,先定性地確定其大概的軌跡,然後由幾何關係確定圓心角、弦長與半徑的關係.此題中有一點要提醒的是:

圓心一定在過o點且與速度v垂直的一條直線上.如圖11-3-4(b)

r=mv/bq,t=2πm/bq

圓心角為2π-2θ,所以時間t

離開磁場的位置與入射點的距離即為弦長s=2rsinθ=2mvsinθ/bq[ ]

17.分析:若帶電粒子帶負電,進入磁場後做勻速圓周運動,圓心為o1,粒子向x軸偏轉,並從a點離開磁場。

若帶電粒子帶正電,進入磁場後做勻速圓周運動,圓心為o2,粒子向y軸偏轉,並從b點離開磁場。不論粒子帶何種電荷,其運動軌道半徑均為。如圖2,有

x=2rsin y=2rsin 帶電粒子沿半徑為r的圓運動一周所用的時間為t=

(1)若粒子帶負電,它將從x軸上a點離開磁場,運動方向發生的偏轉角θ1。a點與o點相距

x=2rsin =

若粒子帶正電,它將從y軸上b點離開磁場,運動方向發生的偏轉角θ2,b點與o點相距y=2rsin =r

(2)若粒子帶負電,它從o到a所用的時間為t=

若粒子帶正電,它從o到b所用的時間為t=

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