带电粒子在磁场中的运动2..docVIP

物理 ---------带电粒子在磁场中的运动 2 1．如图所示，为一圆形区域的匀强磁场，在 O 点处有一放射源，沿半径方向射出速度 为 v 的不同带电粒子，其中带电粒子 1 从 A 点飞出磁场，带电粒子 2 从 B 点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力，则 ( ) A．带电粒子 1 的比荷与带电粒子 2 的比荷比值为 3:1 B．带电粒子 1 的比荷与带电粒子 2 的比荷比值为3∶1 C．带电粒子 1 与带电粒子 2 在磁场中运动时间比值为 2∶3 D．带电粒子 1 与带电粒子 2 在磁场中运动时间比值为 1∶2 2．两个电荷量分别为+q 和－q 的带电粒子分别以速度 va 和 vb 射入匀强磁场，两粒子的入射方向与竖直磁场边界的夹角分别为 30°和 60°，磁场宽度为 d，两粒子同时由 A 点出发，同时到达与 A 等高的 B 点，如图所示，则（ ） A．a 粒子带正电，b 粒子带负电 B．两粒子的轨道半径之比 Ra∶Rb＝ 3 ∶1 C．两粒子的质量之比 ma∶mb＝1∶2 D．两粒子的速度之比 va∶vb＝ 3 ∶2 3．如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板 a、b，相距为 d，ab 间的电场强度为 E，今有一带正电的微粒从 a 板下边缘以初速度 v0 竖直向上射入电场，当它飞到 b 板时，速度大小不变，而方向变成水平方向，且刚好从高度也为 d 的狭缝穿过 b 板而进入 bc 区域，bc 宽度也为 d，所加电场大小为 E，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直于纸面 E 向里，磁感应强度大小等于 v0 ，重力加速度为 g，则下列关于粒子运动的有关说法中正 确的（ ） A.粒子在 ab 区域中做匀变速运动，运动时间为 v0 g B.粒子在 bc 区域中做匀速圆周运动，圆周半径 r ? 2d ? d C.粒子在 bc 区域中做匀速圆周运动，运动时间为 6v0 D.粒子在 ab、bc 区域中运动的总时间为 t ? ?? ? 6?d 3v0  4．如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为 I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小 B 与 I 成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为 IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压 UH 满足：UH ＝ k I HdB ，式中 k 为霍尔系数，d 为霍尔元件两侧面间的距离。电阻 R 远大于 RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则（ ） A．霍尔元件前表面的电势低于后表面 B．若电源的正负极对调，电压表将反偏 C．IH 与 I 成正比 D．电压表的示数与 RL 消耗的电功率成正比 5．如图所示，足够长、宽度 L1＝0.1m、方向向左的有界匀强电场场强 E＝70 V/m，电场左边是足够长、宽度 L2＝0.2 m、磁感应强度 B＝2×10－3 T 的有界匀强磁场。一带电粒子电荷量 q=＋3.2×10-19C，质量 m＝6.4×10－27 kg，以 v＝4×104 m/s 的速度沿 OO′ 垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出。（粒子重力不计）求： （1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径和时间；（2）带电粒子飞出电场时的速度大小。 6．如图所示，竖直平面坐标系 xOy 的第一象限，有垂直 xOy 面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场，大小分别为 B 和 E；第四象限有垂直 xOy 面向里的水平匀强电场，大小也为 E；第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为 R 的半圆轨道，轨道最高点与坐标原点 O 相切，最低点与绝缘光滑水平面相切于 N。一质量为 m 的带电小球从 y 轴上（y0）的 P 点沿 x 轴正方向进入第一象限后做圆周运动，恰好通过坐标原点 O，且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动，过 N 点水平进入第四象限，并在电场中运动（已知重力加速度为 g）． （1）判断小球的带电性质并求出其所带电荷量；（2）P 点距坐标原点 O 至少多高； （3）若该小球以满足（2）中 OP 最小值的位置和对应速度进入第一象限，通过 N 点开 始计时，经时间 t＝2 R 小球距坐标原点 O 的距离 s 为多远？ g 7．如图甲所示，两平行金属板间距为 2l，极板长度为 4l，两极板间加上如图乙所示的交变电压（t=0 时上极板带正电）．以极板间的中心线 OO1 为 x 轴建立坐标系，现在平行板左侧入口正中部有宽度为 l 的电子束以平行于 x 轴的初速度 v0 从 t=0 时不停地射