《人教版高中物理选修3-1 第3章第6节 带电粒子在匀强磁场中的运动（练）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理选修3-1 第3章第6节 带电粒子在匀强磁场中的运动（练）（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、优选资源物理人教版选修3-1第三章 磁场3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动1如图所示，真空中狭长区域内的匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，区域宽度为d，边界为CD和EF，速度为v的电子从边界CD外侧沿垂直于磁场方向射入磁场，入射方向跟CD的夹角为，已知电子的质量为m、带电荷量为e，为使电子能从另一边界EF射出，电子的速率应满足的条件是（ ）A B C D2质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图两种虚线所示，下列表述正确的是( ).ComAM带负电，N带正电 BM的速率小于N的速率C洛伦兹力对M、N做正功 DM的运行时间大于N的运行时
2、间3如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连则下列说法正确的是( )A粒子做圆周运动的周期随半径增大而增长B粒子从磁场中获得能量C带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关D带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关4竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道，如图所示，抛物线方程是yx2，轨道下半部分处在一个水平向外的匀强磁场中，磁场的上边界是ya的直线(图中虚线所示)，一个小金属环从抛物线上yb(ba)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是Amgb B.m
3、v2 Cmg(ba) Dmg(ba)mv25如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v、方向与ab成30角时，恰好从b点飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t；若同一带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为（ ）A B C D6如图所示，一粒子源位于一边长为a的正三角形ABC的中点O处，可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带电粒子，整个三角形位于垂直于ABC的匀强磁场中，若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域，则磁感应强度的最小值为（ ）A B C D 7（多
4、选）如图所示为一种获得高能粒子的装置，由光滑绝缘材料围成的环形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的均匀磁场（环形区域的宽度非常小）。质量为m、电荷量为+q的粒子可在环中做半径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔的距离很近的极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过A板准备进入AB之间时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速。每当粒子离开B板时，A板电势又降为零。粒子在电场中一次次加速下动能不断增大，而在环形磁场中绕行半径R不变。（设极板间距远小于R）下列说法正确的是（ ）A粒子从A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，绕行N圈后回到A板时获得的总动能为N
5、qUB粒子在绕行的整个过程中，每一圈的运动时间为C粒子获得的最大速度与加速次数无关，由R决定。D粒子绕行第N圈时所受向心力为8（多选）在直角坐标系xOy的第一象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从y轴正半轴上的A点以与y轴正方向夹角为= 45的速度垂直磁场方向射入磁场，如图所示，已知OA =a，不计粒子的重力，则下列说法正确的是（ ）A若粒子垂直于x轴离开磁场，则粒子进入磁场时的初速度大小为B改变粒子的初速度大小，可以使得粒子刚好从坐标系的原点O离开磁场C粒子在磁场中运动的最长时间为D从x轴射出磁场的粒子中，粒子的速度越大，在磁场中运动的时间就
6、越短9如图所示，S处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN垂直于纸面，在纸面内的长度L9.1cm，中点O与S间的距离d4.55cm，ON与OS连线的夹角为（0），板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2.0104T，电子质量m9.11031kg，电量e1.61019C，不计电子重力。电子源发射速度v1.6106m/s的一个电子，求：该电子打在板上可能位置的区域的长度l （用含有的式子表示）。10如图（a）所示，平行金属板A和B间的距离为d，现在A、B板上加上如图（b）所示的方波形电压，t=0时A板比B板的电势高，电压的正向值为U0，反向值也为U0，现
7、有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向OO的速度v0=不断射入，所有粒子在AB间的飞行时间均为T，不计重力影响试求：（1）粒子打出电场时位置离O点的距离范围；（2）若要使打出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后，都能通过圆形磁场边界的一个点处，而便于再收集，则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大？参考答案1、A；2、A；3、D；4、D；5、C；6、D；7、AD；8、ACD；9、【答案】（0）；（）【解析】由题意分析：电子在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，根据洛伦兹力大小计算公式和向心力公式有：解得电子圆周运动的轨道半径为：r4.
8、55cm，恰好有：rdL/2由于电子源S，可向纸面内任意方向发射电子，因此电子的运动轨迹将是过S点的一系列半径为r的等大圆，能够打到板MN上的区域范围如下图所示，实线SN表示电子刚好经过板N端时的轨迹，实线SA表示电子轨迹刚好与板相切于A点时的轨迹，因此电子打在板上可能位置的区域的长度为：lNA，由几何关系解得：（0）（）10、【答案】（1）在距离O/中点下方至上方范围内有粒子打出（2）【解析】（1）当粒子由t=nT时刻进入电场，向下侧移最大，则当粒子由时刻进入电场，向上侧移最大，则在距离O/中点下方至上方范围内有粒子打出。（2）要使平行粒子能够交于圆形磁场区域边界且有最小区域时，磁场直径最小值与粒子宽度相等，粒子宽度故磁场区域的最小半径为 粒子在磁场中作圆周运动有 解得
