2019高中物理 第三章 磁场 6 带电粒子在匀强磁场中的运动练习 新人教版选修3-1.doc
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1、16 6 带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动知识点一 带电粒子运动的周期和半径 1.在匀强磁场中,一个带电粒子做匀速圆周运动,如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原 来磁感应强度 2 倍的匀强磁场,则( ) A.粒子的速率加倍,周期减半 B.粒子的速率不变,轨道半径加倍C.粒子的速率减半,轨道半径变为原来的D.粒子的速率不变,周期减半 2.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁 场,运行的半圆轨迹如图 L3-6-1 中虚线所示,下列说法正确的是( ) A.M带负电,N带正电 B.M的速率小于N的速率 C.洛伦兹力对M、N做正功 D.M的运行时间大于
2、N的运行时间图 L3-6-13.图 L3-6-2 为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹(粒子穿过铅板后电荷量、质量 不变),云室中匀强磁场的方向与轨道所在平面垂直(图中垂直于纸面向内),由此可知 此粒子( ) A.一定带正电 B.一定带负电 C.一定不带电 D.可能带正电,也可能带负电知识点二 质谱仪和回旋加速器图 L3-6-2 4.图 L3-6-3 是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器,速 度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场,匀强磁场的磁感应强度为B,匀强电场的 电场强度为E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2,平板S下方 有磁感应
3、强度为B0的匀强磁场.下列表述不正确的是( )图 L3-6-3 A.质谱仪是分析同位素的重要工具 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于2D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小 5.回旋加速器 D 形盒中央为质子源,D 形盒的交流电压为U.静止质子经电场加速后,进入 D 形盒,其最大轨道半径为R,磁场的磁感应强度为B,质子质量为m,电荷量为e. (1)质子最初进入 D 形盒的动能为多大? (2)质子经回旋加速器最后得到的动能为多大? (3)交流电源的频率是多少?知识点三 带电粒子在磁场中运动的时间和位移 6.(多选)如图 L3-6-4 所示,虚
4、线框MNQP内为一矩形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里. a、b、c是三个质量和电荷量(绝对值)都相等的带电粒子,它们从PQ边上的中点沿垂直于 磁场的方向射入磁场,图中画出了它们在磁场中的运动轨迹.若 不计粒子所受重力,则 ( ) A.粒子a带负电,粒子b、c带正电 B.射入磁场时,粒子b的动能最大 C.粒子b的运动轨迹是抛物线 D.射入磁场后c的运动时间最长图 L3-6-4 7.(多选)如图 L3-6-5 所示,两个初速度大小相同的同种离子a和b从O点沿垂直磁场方向 进入匀强磁场,最后打到屏P上.不计重力.下列说法正确的是 ( ) A.a、b均带正电 B.a在磁场中飞行的时间比b的短 C.
5、a在磁场中飞行的路程比b的短 D.a在P上的落点与O点的距离比b的近图 L3-6-58.如图 L3-6-6 所示,有一混合正离子束先后通过正交的匀强电场、匀强磁场区域和匀强 磁场区域,如果这束正离子束在区域中不偏转,进入区域后偏转半径r相同,则它们一 定具有相同的( ) A.速度B.质量 C.电荷量D.动能图 L3-6-6 9.如图 L3-6-7 所示,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于纸面的匀强磁场(未画 出).一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ 的中点O.已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变,不计重力.铝板上 方和下方
6、的磁感应强度大小之比为( )A.2 B.3C.1 D.图 L3-6-710. 2018长郡中学期中 如图 L3-6-8 所示为电视机显像管的原理示意图(俯视图),通过改 变偏转线圈的电流,虚线区域内偏转磁场的方向和强弱都在不断变化,电子束打在荧光屏上 的光点就会移动,从而实现扫描.下列关于荧光屏上的光点的说法正确的是( )图 L3-6-8 A.若光点在A点,则磁场垂直于纸面向里 B.若光点从A向B扫描,则磁场垂直于纸面向里且不断减弱 C.若光点从A向B扫描.则磁场垂直于纸面向外且不断减弱 D.若光点从A向B扫描,则磁场先垂直于纸面向外不断减弱,后垂直于纸面向里不断增强 11.如图 L3-6-9
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