36带电粒子在磁场中的运动.doc

第3章 第6节 基础夯实 1．如图所示，带负电的粒子以速度v从粒子源P处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面)，则带电粒子的可能轨迹是(　　) A．a　　　　　　　　　　 B．b C．c D．d 答案：BD 解析：出射方向必与运动轨迹相切． 2．(2010·新泰高二检测)一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示．在图所示的几种情况中，可能出现的是(　　) 答案：AD 解析：A、C选项中粒子在电场中向下偏转，所以粒子带正电，再进入磁场后，A图中粒子应逆时针转，正确．C图中粒子应顺时针转，错误．同理可以判断B错，D对． 3．一重力不计的带电粒子以初速度v0(v0eq \f(E,B))先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B，如图甲所示．电场和磁场对粒子总共做功W1，若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，粒子仍以v0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W2，比较W1、W2的大小(　　) A．一定是W1＝W2 B．一定是W1W2 C．一定是W1W2 D．可能是W1W2，也可能是W1W2 答案：B 解析：带电粒子在甲图电场中偏转位移大，在甲图中电场力做功多，B正确． 4．(2010·江苏省盐城、泰州联考)如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是(　　) A．a粒子动能最大 B．c粒子速率最大 C．c粒子在磁场中运动时间最长 D．它们做圆周运动的周期TaTbTc 答案：B 5．(2010·北京市第八十中学检测)由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图所示，它曾由航天飞机携带升空，将来安装在阿尔法国际空间站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物质．所谓的反物质即质量与正粒子相等，带电量与正粒子相等但相反，例如反质子即为eq \o\al(1,－1)H，假若使一束质子、反质子、α粒子和反α粒子组成的射线，以相同的???度通过OO′进入匀强磁场B2而形成的4条径迹，则(　　) A．1、3是反粒子径迹 B．2、4为反粒子径迹 C．1、2为反粒子径迹 D．4为反α粒子径迹 答案：C 解析：根据左手定则可判定带电粒子在磁场中的偏转方向，从而确定1、2为反粒子径迹． 6．如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是(　　) A.eq \f(3v,2aB)，正电荷　　　 B.eq \f(v,2aB)，正电荷 C.eq \f(3v,2aB)，负电荷 D.eq \f(v,2aB)，负电荷 答案：C 解析：粒子穿过y轴正半轴，由左手定则可判断粒子带负电，粒子在磁场中运动轨迹如图所示，由图中几何关系可得： r＋rsin30°＝a，解得r＝eq \f(2,3)a 由r＝eq \f(mv,qB)得：eq \f(q,m)＝eq \f(3v,2aB). 7．(2010·山东省潍坊市高三上学期阶段性测试)电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的．电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示．磁场方向垂直于圆面．磁场区的中心为O，半径为r.当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点．为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B应为多少？(电子荷质比为e/m，重力不计) 答案：B＝eq \f(1,r)eq \r(\f(2mU,e))taneq \f(θ,2) 解析：电子加速时，有：eU＝eq \f(1,2)mv2 在磁场中，有：evB＝eq \f(mv2,R) 由几何关系，有：taneq \f(θ,2)＝eq \f(r,R) 由以上各式解得：B＝eq \f(1,r)eq \r(\f(2mU,e))taneq \f(θ,2) 能力提升 1．一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如下图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定(　　) A．粒子从a到b，带正电 B．粒子从a到b，带负电 C．粒子从b到a，