《帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運動》進(jìn)階練習(xí)(二)-1

1、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運動的進(jìn)階練習(xí)1. 兩相鄰勻強(qiáng)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同，方向平行，一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向 垂直的帶電粒子（不計重力），從較強(qiáng)磁場區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的（A.軌道半徑減少，角速度增大B .軌道半徑減少，角速度減少C.軌道半徑增大，角速度增大D .軌道半徑增大，角速度減少A.加速度大小相等2. 如圖所示，帶電小球沿豎直的光滑絕緣圓弧形軌道內(nèi)側(cè)來回往復(fù)運動，勻強(qiáng)磁場方向水B.速度大小相等C.所受洛侖茲力大小相等D .軌道對它的支持力大小相等3. 如圖所示，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場分布在正方形abed區(qū)域內(nèi)，0點是ed邊的中點,一個帶正電的粒子僅在磁場力的作用下

2、.從0點沿紙面以垂直于 ed邊的速度射入正方形內(nèi), 經(jīng)過時間to剛好從c點射出磁場.現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從 0點沿紙面以與 Od成30°角的方向，以大小不同的速率射入正方形內(nèi)，那么下列說法中正確的是（CxXXXbe.XXXXXXXXXaA.若該帶電粒子從 cd邊射出，它經(jīng)歷的時間一定為toB.若該帶電粒子從 be邊射出，它經(jīng)歷的時間可能為C.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是to,則它一定從ab邊射出磁場D.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是t 0,則它一定從ad邊射出磁場4.如圖所示，質(zhì)量為 m帶電荷量為e的電子，以速度v垂直邊界從A點射入寬度為d的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場， 入射方向與磁

3、場垂直，從C點穿出磁場時速度方向與入射方向的夾角為30°.（不計電子重力）求: 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B; 電子在磁場中運動的時間t.各個方向發(fā)射電量e=1.6 x5. a、b為水平放置的足夠長的平行板，距板下方d=1 x 10 2m有一電子源s,速度在 02.4 x 107m/s，磁場 B=9.1 x 10,，正電子的質(zhì)量 m=9.1 x 1031kg,1019C. N為s點正上方板上的一點.求能擊中ab板的電子在ab板上的范圍.參考答案1【分析】通過洛倫茲力提供向心力得知軌道半徑的公式，結(jié)合該公式即可得知進(jìn)入到較弱磁場區(qū)域后時，半徑的變化情況；再利用線速度與角速度半徑之間的關(guān)系式，即

4、可得知進(jìn)入弱磁場區(qū)域后角速度的變化情況.【解答】解：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動的向心力等于洛倫茲力，由牛頓第二定律有：|qB從較強(qiáng)磁場區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場區(qū)域后.B減小，所以R增大.線速度、角速度的關(guān)系為：v= 3 R線速度v不變，半徑R增大，所以角速度減小，選項D正確，ABC錯誤.故選：D【點評】解答該題要明確洛倫茲力始終不做功，洛倫茲力只是改變帶電粒子的運動方向.還要熟練的掌握半徑公式 R竺和周期公式T旦互等.述1 qB2【分析】在整個運動的過程中，洛倫茲力不做功，只有重力做功，根據(jù)動能定理可知向左或向右通過最低點時的速率大小，根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度、彈力是否相同，根據(jù)左手定則判

5、斷洛倫茲力的方向是否相同.【解答】解：A、在整個運動的過程中，洛倫茲力不做功，只有重力做功，所以向左或向右2通過最低點時的速率大小相等.但速度的方向不同.合外力提供向心力，則有F=ma=m ,R因速度相同，故加速度相同.故AB正確.C洛倫茲力F=Bqv,故洛倫茲力大小相等，故 C正確；D向右向左通過最低點時，洛倫茲力大小相等，方向相反，根據(jù)合力提供向心力，知支持力不相等故D錯誤.故選：ABC【點評】解決本題的關(guān)鍵知道洛倫茲力的方向與速度方向垂直，洛倫茲力不做功，從而可明確最低點的速度大小一定是相等的，但要注意速度、力、加速度等均為矢量，要注意方向性.3【分析】根據(jù)幾何關(guān)系確定帶電粒子在磁場中的

6、運動軌跡并確定其圓心角，結(jié)合周期的大 小逐項分析判斷.【解答】解：由題，帶電粒子以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過時間to剛好從c點射出磁場，則知帶電粒子的運動周期為T=2to.A、若帶電粒子從 cd邊射出，粒子在磁場中的圓心角0 =300°,則運動的時間t=日十300一 5360*-T-360故A正確.240 °，在磁場中經(jīng)歷的時間不大B若粒子恰好從be邊射出，由幾何關(guān)系知圓心角不大于故B錯誤.C若粒子剛好能從ab邊射出磁場（即粒子軌跡與ab邊相切），則粒子在磁場中運動速度偏轉(zhuǎn)了 150。角，對應(yīng)的運動時間為 t= I 、一，因此粒子若從ab邊射出，其運動360

7、76;6時間一定小于 §十門，故C錯誤.6 °D粒子從0點垂直于cd邊射出后從c點射出磁場的過程，其運動軌跡為半個圓周，由此可知粒子在該磁場中的運動周期為2t0.若粒子剛好能從 ad邊射出磁場（即粒子軌跡與ad邊相切），則粒子在磁場中運動速度偏轉(zhuǎn)了60°角，對應(yīng)的運動時間為t=，因此粒子七訂若從ad邊射出磁場，其運動時間應(yīng)小于專，故D錯誤.-故選：A.【點評】本題是帶電粒子在磁場中圓周運動類型，抓住粒子的周期一定， 根據(jù)速度的偏向角等于軌跡的圓心角，由圓心角確定粒子在磁場中的運動時間.4【分析】（1）電子垂直射入勻強(qiáng)磁場中，只受洛倫茲力作用做勻速圓周運動，畫出軌跡

8、， 由幾何知識求出軌跡的半徑，由牛頓第二定律求出電子入射速度的大??；（2）由幾何知識求出軌跡所對的圓心角，由t=一求出時間，s是弧長.【解答】解：（1）電子垂直射入勻強(qiáng)磁場中， 只受洛倫茲力作用做勻速圓周運動，畫出軌跡,r=由幾何知識得到，軌跡的半徑為:F，由牛頓第二定律得：evB=解得：B=-7T2de(2 )由幾何知識得到，軌跡的圓心角為 故穿越磁場的時間為:6-兀1Vt=答:( 1 )磁感應(yīng)強(qiáng)度為 .(2)電子在磁場中的運動時間為【點評】本題是帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中圓周運動問題，關(guān)鍵要畫出軌跡，根據(jù)圓心角求時間，由幾何知識求半徑是常用方法.5【分析】電子進(jìn)入磁場中，由洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律求出電子最大軌跡半徑.畫出軌跡.當(dāng)電子的軌跡恰好與 ab板相切時，擊中ab板的電子與N點最遠(yuǎn)由幾何知識可求出擊中ab板上的范圍【解答】解：根據(jù)洛倫茲力提供向心力，設(shè)正電子的最大軌道半徑為-解得eB=1.5 X畫出軌跡圖，正電子擊中 ab板上的MP區(qū)域，軌跡和ab板的兩個切點 M P,根據(jù)幾何關(guān)系MN=