2014届高考物理80考点百百破专题41带电粒子在匀强磁场中的运动.doc

全品高考网 010 全品高考网邮箱： HYPERLINK mailto:canpoint@188.com canpoint@188.com 第  PAGE 15 页 共  NUMPAGES 15 页 专题41 带电粒子在匀强磁场中的运动 1．（2013长春市四模）某同学家中电视机画面的幅度偏小，维修的技术人员检查后认为是显像管出了故障，显像管如图甲所示，L为偏转线圈，从右向左看截面图如图乙所示。引起故障的原因可能是 A．加速电场的电压过大,电子速率偏大 B．电子枪发射能力减弱,电子数减少 C．偏转线圈的电流过大,偏转磁场增强 D．偏转线圈匝间短路,线圈匝数减小 2．（2013芜湖市模拟）如图所示，A、B极板间存在竖直方向的匀强电场和匀强磁场，一带电微粒在A、B间的水平面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是 A．该微粒带正电荷 B．仅改变R3阻值，微粒将继续做匀速??周运动 C．仅改变A、B极板之间距离，微粒将继续做匀速圆周运动 D．仅改变A、B极板之间正对面积，微粒将不能继续做匀速圆周运动 3．(18分) （2013长春市四模）如图所示的直角坐标系第、象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T，处于坐标原点O的放射源不断地放射出比荷C/kg的正离子，不计离子的重力及离子间的相互作用。 （1）求离子在匀强磁场中的运动周期； （2）若某时刻一群离子自原点O以不同速率沿x轴 正方向射出，求经过s时间这些离子所在位置构成的函数方程； （3）若离子自原点O以相同的速率v0=2.0×106m/s沿不同方向射入第象限，要求这些离子穿过磁场区域后都能沿平行于y轴且指向y轴正方向运动，则题干中的匀强磁场区域应怎样调整（画图说明即可），并求出调整后磁场区域的最小面积。 4．（18分）（2013年5月云南省二模）如图所示，在一个直角三角形区域ABC内存在方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，AB、BC、AC为磁场边界，AC边长为3l，。一质量为m、电荷量为+q的粒子从AB边上距A点为l的D点垂直于磁场边界AB射入匀强磁场。取，，求： （1）要使粒子从BC边射出磁场区域，粒子速率应满足的条件； （2）粒子能从BC边射出磁场区域，其在磁场中最短的运动时间。 5．（18分）（2013年5月武汉市模拟）如图所示，在边长L=8cm的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0=0.1T。距AB、AD边均为d=1cm的P点有一粒子源，能在纸面内向各个方向发射出速率不同的带正电的粒子，粒子的质量m=1.0×10-14kg，电荷的电量q=1.0×10—5C ，粒子的重力可忽略不计，不考虑带电粒子之间的相互作用。（计算结果可保留根号） （1）速度在什么范围内的粒子将不可能射出磁场，被完全约束在正方形内？ （2）速度大小为5.0×106m/s的粒子将从BC边的什么范围内射出？ 6.（22分）（2013浙江省12校联考）如图所示，三个同心圆是磁场的理想边界，圆1半径R1=R、圆2半径R2=3R、圆3半径R3（R3＞R2）大小未定，圆1内部区域磁感应强度为B，圆1与圆2之间的环形区域是无场区，圆2与圆3之间的环形区域磁感应强度也为B。两个区域磁场方向均垂直于纸面向里。t=0时一个质量为m，带电量为+q（q＞0）的离子（不计重力），从圆1上的A点沿半径方向以速度飞进圆1内部磁场。问： （1）离子经多长时间第一次飞出圆1？ （2）离子飞不出环形磁场圆3边界，则圆3半径R3至少为多大？ （3）在满足了（2）小题的条件后，离子自A点射出后会在两个磁场不断地飞进飞出，从t=0开始到离子第二次回到A点，离子运动的总时间为多少？ （4）在同样满足了（2）小题的条件后，若环形磁场方向为垂直于纸面向外，其它条件不变，从t=0开始到离子第一次回到A点，离子运动的路径总长为多少？ 7．（18分）（2013年3月山东省烟台市诊断）如图所示，M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板，相距为D，其右侧有一边长为2a的正三角形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在极板M、N之间加上电压U后，M板电势高于N板电势．现有一带正电的粒子，质量为m，电荷量为q，其重力和初速度均忽略不计，粒子从极板M的中央小孔s1处射入电容器，穿过小孔s2后从距三角形A点的P处垂直AB方向进入磁场，试求： （1）粒子到达小孔s2时的速度和从小孔s1运动到s2所用的时间； （2）若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场，求粒子的运动半径和磁感应强度的大小； （3）若粒子能从AC间离开