高二物理选修1第三章：.6带电粒子在匀强磁场中的运动()(无答案).pdf

1/2 第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动（3）【课标转述】通过实验，认识洛伦兹力。会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。【学习过程】例 1 质量为 m，电荷量为 q 的粒子，以初速度 v0垂直进入磁感应强度为 B、宽度为 L 的匀强磁场区域，如图所示。求(1)带电粒子的运动轨迹及运动性质.(2)带电粒子运动的轨道半径.(3)带电粒子离开磁场电的速率.(4)带电粒子离开磁场时的偏转角.(5)带电粒子在磁场中的运动时间 t.(6)带电粒子离开磁场时偏转的侧位移 解答带电粒子作匀速圆周运动；轨迹为圆周的一部分。Rmv0qBLsin vv0 sinLRqBLmv0 t0abvRv0 (弧度为单位)yRR2L2R(1cos)【巩固联系】1关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列说法正确的是（）A与加速器的半径有关，半径越大，能量越大 B与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大 C与加速器的电场有关，电场越强，能量越大 D与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和电荷量越大，能量越大 2如图所示是粒子速度选择器的原理图,如果粒子所具有的速率 v=E/B 那么()A带正电粒子必须沿 ab 方向从左侧进入场区,才能沿直线通过 B带负电粒子必须沿 ba 方向从右侧进入场区,才能沿直线通过 C 不论粒子电性如何,沿 ab 方向从左侧进入场区,都能沿直线通过 D 不论粒子电性如何,沿 ba 方向从右侧进入场区,都能沿直线通过 3.如图所示，a 和 b 是从 A 点以相同的动能射入匀强磁场的两个带等量电荷的粒子运动的半圆形径迹，已知 ra=2rb，则由此可知 A两粒子均带正电，质量比 ma/mb=4 B两粒子均带负电，质量比 ma/mb=4 C两粒子均带正电，质量比 ma/mb=1/4 D两粒子均带负电，质量比 ma/mb=1/4 4.如图所示，匀强磁场中有一个带电量为 q 的正离子，自 a 点沿箭头方向运动，当它沿圆轨道运动到 b 点时，突然吸收了附近的若干个电子，接着沿另一圆轨道运动到与 a、b 在一条直线上的 c 点，已知 ac=ab/2.电子电量为 e，由此可知，正离子吸收的电子个数为()Aeq 23 B eq Ceq 32 Deq 3 5有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是（）A电荷在磁场中一定受磁场力的作用 B电荷在电场中一定受电场力的作用 C电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致 D电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向垂直 6如果运动电荷在磁场中运动时除磁场力作用外不受其他任何力作用，则它在磁场中的运动可能是（）A匀速圆周运动 B匀变速直线运动 C变加速曲线运动 D匀变速曲线运动 7电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内，螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流，如图所示，则电子束在螺线管中做（）A匀速直线运动 B匀速圆周运动 C加速减速交替的运动 D来回振动 8带电荷量为+q 的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是()A只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同 B如果把+q 改为-q,且速度反向、大小不变,则洛伦兹力的大小不变 C洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D粒子只受到洛伦兹力的作用.不可能做匀速直线运动 9如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向L v0 a b v y R R B 2/2 左或向右运动通过最低点时（）速度相同 B加速度相同 C所受洛伦兹力相同 D轨道给它的弹力相同 10两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为 1：4，电荷量之比为 1：2，则两带电粒子受洛伦兹力之比为（）A2：1 B1：1 C1：2 D1：4 11.如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面,处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中,有一质量为 m、带电荷量为一 q 的小球，恰可在斜面上做匀速圆周运动、其角速度为，那么，匀强磁场的磁感应强度的大小为，未知电场的最小场强的大小为，方向沿。12如图所示，一个质量为 m 带正电的带电体电荷量为 q，紧贴着水平绝缘板的下表面滑动，滑动方向与垂直纸面的匀强磁场 B 垂直，则能沿绝缘面滑动的水平速度方向_，大小 v 应不小于_，若从速度 v0开始运动，则它沿绝缘面运动的过程中，克服摩擦力做功为_。13.如图所示，质量为 m 带正电 q 的液滴，处在水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为 B，液滴运动速度为 v，若要液滴在竖直平面内做匀速圆周运动，则施加的匀强电场方向为，场强大小为，从垂直于纸面向你看，液体的绕行方向为。14 一个电视显像管的电子束里 电子的动能 Ek=12019eV,这个显像管的位置取向刚好使电子水平地由南向北运动，已知地磁场的竖直向下分量 B=5.510-5T，试问：电子束偏向什么方向？电子束在显像管里由南向北通过 y=20cm 路程，受洛伦兹力作用将偏转多少距离？电子质量 m=1.610-31kg，电荷量 e=1.610-19C。15.如图所示，在 x 轴上方有垂直于 xy 平面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B.在 x 轴下方有沿 y 轴典雅负方向的匀强电场，场强为 E，一质量为 m，电荷量为-q 的粒子从坐标原点 O 沿着 y轴正方向射出，射出之后，第三次到达 x 轴时，它与点 O 的距离为 L，求此粒子射出的速度 v 和运动的总路程 s.(重力不计)16如图所示，在 xOy 平面内，电荷量为 q、质量为 m 的电子从原点 O 垂直射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，电子的速度为 v0，方向与 x 轴正方向成 30角，则电子第一次到达 x轴所用的时间是多少?这时电子在 x 轴的位置距原点的距离是多少?17如图所示，匀强电场的场强 E=4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度 B=2T，方向垂直纸面向里。一个质量为 m=1g、带正电的小物块 A，从 M 点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑，当它滑行 0.8m 到 N 点时就离开壁做曲线运动。当 A 运动到 P 点时，恰好处于平衡状态，此时速度方向与水平成 45角，设 P 与 M 的高度差 H 为 1.6m。求：（1）A 沿壁下滑时摩擦力做的功。（2）P 与 M 的水平距离 s 是多少？第 5题 第 10 题 第 11 题