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1、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動【基礎(chǔ)練習(xí)】選擇題:1、關(guān)于帶電粒子在磁場中的運(yùn)動,下列說法正確的是(CD)A、帶電粒子飛入勻強(qiáng)磁場后,一定做勻速圓周運(yùn)動B、帶電粒子飛入勻強(qiáng)磁場后做勻速圓周運(yùn)動時,速度一定不變C、帶電粒子飛入勻強(qiáng)磁場后做勻速圓周運(yùn)動時,洛侖茲力的方向總和運(yùn)動方向垂直D、帶電粒子飛入勻強(qiáng)磁場后做勻速圓周運(yùn)動時,動能一定保持不變2、質(zhì)子和粒子在同一勻強(qiáng)磁場中做半徑相同的圓周運(yùn)動,由此可知,質(zhì)子的動能E1和粒子的動能E2之比E1:E2等于(B)A、4:1 B、1:1 C、1:2 D2:13、帶電粒子以相同的速度分別垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場時,它將(BC)A、在勻強(qiáng)電場中做勻速圓周運(yùn)動
2、B、在勻強(qiáng)磁場中做變加速曲線運(yùn)動C、在勻強(qiáng)電場中做拋物線運(yùn)動 D、在勻強(qiáng)磁場中做拋物線運(yùn)動4、把擺球帶電的單擺置于勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,當(dāng)帶電擺球最初兩次經(jīng)過最低點(diǎn)時,相同的量是(CD)A、小球受到的洛侖茲力 B、擺線的拉力C、小球的動能 D、小球的加速度5、如圖所示ab是一段彎管,其中心線是半徑為R的一段圓弧,將它置于一給定的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向如圖所示,有一束粒子對準(zhǔn)a端射入彎管,粒子有不同質(zhì)量,不同速度,但都是二價正離子,下列說法中正確的是(C)A、只有速度大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管B、只有質(zhì)量一定的粒子可以沿中心線通過彎管C、只有動量大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管D、只有動
3、能一定的粒子可以沿中心線通過彎管6、如圖所示,比荷為e/m的電子從左側(cè)垂直于界面、垂直于磁場射入寬度為d、磁感受應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,要從右側(cè)面穿出這個磁場區(qū)域,電子的速度至少應(yīng)為(B)A、2Bed/m B、Bed/m C、Bed/(2m) D、Bed/m二、填空題:7、邊長為a的正方形處于有界磁場中,如圖所示。一束電子以速度v0水平射入磁場后,分別從A處和C處射出,則VA:VC=1:2,所經(jīng)歷的時間之比tA:tB=2:1。8、一初速度為零的帶電粒子,經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,已知帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,則帶電粒子所受的洛侖茲力為,軌道半徑為。9、質(zhì)子和粒
4、子以相同的動能垂直于磁場方向射入同一勻強(qiáng)磁場,它們的運(yùn)動軌跡半徑之比RP:R=1:1,運(yùn)動周期之比TP:T=1:2。 三、計(jì)算題:10、如圖所示,質(zhì)量為為m、電量為q的帶電粒子,經(jīng)電壓為U加速,又經(jīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場后落到圖中D點(diǎn),求A、D間的距離和粒子在磁場中運(yùn)動的時間。 11、如圖所示,一個帶負(fù)電的粒子以速度v由坐標(biāo)原點(diǎn)射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,速度方向與x軸、y軸均成45。已知該粒子電量為-q,質(zhì)量為m,則該粒子通過x軸和y軸的坐標(biāo)分別是多少?, -12、帶電液滴從H高處自由下落,進(jìn)入一個既有電場又有磁場的區(qū)域,已知磁場方向垂直紙面,電場與磁場垂直,電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為
5、B,若液滴在此區(qū)域內(nèi)正好做勻速圓周運(yùn)動,則圓周的半徑為多大?【能力提升】1、質(zhì)子(H)和粒子(He)以相同的速度垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場中,它們在垂直于磁場的平面內(nèi)都做勻速圓周運(yùn)動,它們的軌道半徑和運(yùn)動周期的關(guān)系是(A)A、RP:R=1:2,TP:T=1:2 B、RP:R=2:1,TP:T=2:1C、RP:R=1:2,TP:T=2:1 D、RP:R=1:4,TP:T=1:42、在豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)中,套有一個帶電量為-q、質(zhì)量為m的小環(huán),整個裝置放在如圖所示的正交電磁場中,已知E=mg/q。當(dāng)小環(huán)從大環(huán)頂無初速下滑時,在滑過什么弧度時所受洛侖茲力最大(A)A、/4 B、/2 C、3/4 D、3、如圖所示,帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,垂直穿過均勻鋁板,如果R1=20cm,R2=19cm,求帶電粒子能穿過鋁板多少次。(設(shè)鋁板對粒子的阻力恒定,粒子的電量不變)10次4、串列加速器是用來產(chǎn)生高能離子的裝置,圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖,其中加速管的中部b處有很高的正電勢U,a、c兩端均有電極接地(電勢為零)?,F(xiàn)將速度很低的負(fù)一價碳離子從a端輸入,當(dāng)離子到達(dá)b處時,可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離,成為n價正離子,而不改變其速度大小。這些正n價碳離子從c端飛出后進(jìn)入一與其速度方向垂直的、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場 中,在磁場中做半徑為R的圓周
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