一轮复习带电粒子在磁场中的运动导学案_中学教育-高中教育.pdf

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1、 带电粒子在匀强磁场中的运动(一)学习目标：1能处理带电粒子在磁场中运动问题 2会分析带电粒子在磁场中运动的临界问题 重点：带电粒子在磁场中的运动的分析方法 巩固练习 1、在竖直绝缘的水平台上，一个带正电的小球以水平速度 v0抛出，落在地面上的 A 点，若加一垂直纸面向里的匀强磁场，小球仍能落到地面上，则小球的落点()A仍在 A 点 B在 A 点左侧 C在 A 点右侧 D无法确定 2、如图 9-4-25所示，一束质量、速度和电量不同的正离子垂直射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转 如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分裂

2、成几束，对这些进入后一磁场的离子，可得出结论（）A它们的动能一定各不相同 B它们的电量一定各不相同 C它们的质量一定各不相同 D它们的电量与质量之比一定各不相同 课上探究 一、带电粒子在有界磁场中的运动 1、不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动可分三种情况：一是匀速直线运动；二是匀速圆周运动；三是螺旋运动 2、不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径 r=mv/qB；其运动周期 T=2 m/qB（与速度大小无关）3、带电粒子从磁场区域外垂直于磁场方向射入磁场区域，在磁场区域内做匀速圆周运动，其轨迹通常不是完整的圆，而是圆的一部分，即一段圆弧，所以粒子经过一段圆弧后离开磁场区域。由

3、于粒子从磁场边界垂直进入磁场的方向不同，或磁场的区域边界不同，使得粒子在磁场中运动的圆弧轨道各不相同。4求解带电粒子在有界磁场中运动的基本思路：（1）定圆心，画轨迹。（2）定半径。（3）用规律。（一）圆心的确定：在实际问题中圆心位置的确定极为重要，圆心的位置应在：与速度方向垂直的直线上（或在洛伦兹力的作用线上）任一条弦（通常做过入射点和出射点的弦）的垂直平分线上。作出上述直线中的任意两条直线的交点，即为圆心。通常有两种方法：（1）已知入射方向和出射方向时，（2）已知入射方向和出射点的位置时（二）定半径：确定圆心后，由三角形几何关系求出（一般是三角形的边边关系、边角关系、全等、相似关系）。（三）

4、用规律：4、带电粒子在磁场中运动的时间有两种方法：图 1 图 2 （1）若粒子运动的圆弧所对的圆心角为 时，则其运动的时间为2t T。（2）若粒子运动的圆弧的弧长为 l，则其运动的时间为ltv。5两个有用的推论：（1）从一边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角（弦切角）相等，如图甲、乙所示。（2）带电粒子沿半径方向射入圆形磁场区域内，必从半径方向射出，如图丙所示。二、“磁偏转”和“电偏转”的区别 电偏转 磁偏转 偏转条件 带电粒子以 v E 进入匀强电场 带电粒子以 v B 进入匀强磁场 受力情况 只受恒定的电场力 只受大小恒定的洛伦兹力 运动轨迹 物理规律 类平抛知识、牛顿第二定

5、律 牛顿第二定律、向心力公式 基本公式 L y a tan at/v qvB r T t sin L/r 做功情况 电场力既改变速度方向，也改变速度的大小，对电荷要做功 洛伦兹力只改变速度方向，不改变速度的大小，对电荷永不做功 物理图象 例 1 磁流体发电机原理图如右。等离子体高速从左向右喷射，两极板间有如图方向的匀强磁场。该发电机哪个极板为正极？两板间最大电压为多少？设磁感应强度为 B；入射速度为 v；极板间距离为 d 例 2 如图直线 MN 上方有磁感应强度为 B 的匀强磁场。正、负电子同时从同一点 O 以与 MN 成 30角的同样速度 v 射入磁场（电子质量为 m，电荷为 e），它们从磁

6、场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？M N B O v 问题重点带电粒子在磁场中的运动的分析方法巩固练习在竖直绝缘的水平台上一个带正电的小球以水平速度抛出落在地面上的点若加一垂直纸面向里的匀强磁场小球仍能落到地面上则小球的落点仍在点在点左侧在点右侧无法确定如 的运动方向未发生任何偏转如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子可得出结论它们的动能一定各不相同它们的电量一定各不相同它们的质量一定各不相同它们的电量 种情况一是匀速直线运动二是匀速圆周运动三是螺旋运动不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径其运动周期与速度大小无关带电

7、粒子从磁场区域外垂直于磁场方向射入磁场区域在磁场区域内做匀速圆周运动其 例 3 一个质量为 m 电荷量为 q 的带电粒子从 x 轴上的 P（a，0）点以速度 v，沿与 x 正方向成 60的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于 y 轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度 B 和射出点的坐标。三、针对练习 1 两个粒子，带电量相等，在同一匀强磁场中只受洛伦兹力而做匀速圆周运动()A若速率相等，则半径必相等 B若质量相等，则周期必相等 C若动能相等，则周期必相等 D若质量相等，则半径必相等 2在回旋加速器中()A电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子回旋 B电场和磁场同时用来加速带电粒子 C

8、在交流电压一定的条件下，回旋加速器的半径越大，则带电粒子获得的动能越大 D同一带电粒子获得的最大动能只与交流电压的大小有关，而与交流电压的频率无关 3关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法中正确的是（）A带电粒子沿电场线方向射入，电场力对带电粒子做正功 B带电粒子垂直于电场线方向射入，电场力对带电粒子不做功 C带电粒子沿磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功 D不管带电粒子怎样射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功 4、(广东高考)1930 年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图 1 所示这台加速器由两个铜质 D 形盒 D1、D2 构成，其间留有空隙，下列说法正确的是()

9、A离子由加速器的中心附近进入加速器 B离子由加速器的边缘进入加速器 C离子从磁场中获得能量 D离子从电场中获得能量 5 质子(11H)和 粒子(42He)在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动由此可知质子的动能 E1和 粒子的动能 E2之比 E1 E2等于()A 4 1 B 1 1 C 1 2 D 2 1 6、图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿y x o v v a O/问题重点带电粒子在磁场中的运动的分析方法巩固练习在竖直绝缘的水平台上一个带正电的小球以水平速度抛出落在地面上的点若加一垂直纸面向里的匀强磁场小球仍能落到地面上则小球的落点仍在点在点左侧在点右侧无法确定如

10、的运动方向未发生任何偏转如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子可得出结论它们的动能一定各不相同它们的电量一定各不相同它们的质量一定各不相同它们的电量 种情况一是匀速直线运动二是匀速圆周运动三是螺旋运动不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径其运动周期与速度大小无关带电粒子从磁场区域外垂直于磁场方向射入磁场区域在磁场区域内做匀速圆周运动其 过某种金属板运动的径迹。云室旋转在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子（）A带正电，由下往上运动 B带正电，由上往下运动 C带负电，由

11、上往下运动 D带负电，由下往上运动 7、图 9-3-19 中粗线是地磁场的磁感线，则以下相关信息正确的是（）A地磁场对宇宙射线具有一定的阻挡作用 B有些高能带电粒子能射向地球的两极 C图中 P端表示地球的北极 D图中粒子带正电 8、电子与质子速度相同，都从 O点射入匀强磁场区，则图 3-7-9 中画出的四段圆弧，哪两个是电子和质子运动的可能轨迹【】）A a 是电子运动轨迹，d 是质子运动轨迹 B b 是电子运动轨迹，c 是质子运动轨迹 C c 是电子运动轨迹，b 是质子运动轨迹 D d 是电子运动轨迹，a 是质子运动轨迹 9、如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界 d 点垂

12、直于磁场方向射入，沿曲线 dpa 打到屏 MN 上的 a 点，通过 pa 段用时 t。若该微粒经过 P 点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏 MN 上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的()A、轨迹为 pb,至屏幕的时间将小于 t B、轨迹为 pc,至屏幕的时间将大于 t C、轨迹为 pb，至屏幕的时间将等于 t D、轨迹为 pa，至屏幕的时间将大于 t 10、如图所示，长方形 abcd 长 ad=0.6m，宽 ab=0.3m，O、e 分别是 ad、bc 的中点，以 ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度 B=0.25T 一群不计重力

13、、质量 m=3 107kg、电荷量 q=+2 103C 的带电粒子以速度 v=5 102m/s 沿垂直 ad方向且垂直于磁场射入磁场区域（）A从 Od 边射入的粒子，出射点全部分布在 Oa 边 B从 aO 边射入的粒子，出射点全部分布在 ab 边 C从 Od 边射入的粒子，出射点分布在 Oa 边和 ab 边 D 从 aO 边射入的粒子，出射点分布在 ab 边和 be 边 带电粒子在有界匀强磁场中的运动（二）一、学习目标 1能处理带电粒子在矩形和圆形界磁场中运动问题 2会分析带电粒子在磁场中运动的临界问题的 图 3-7-9 O a c d b 问题重点带电粒子在磁场中的运动的分析方法巩固练习在竖

14、直绝缘的水平台上一个带正电的小球以水平速度抛出落在地面上的点若加一垂直纸面向里的匀强磁场小球仍能落到地面上则小球的落点仍在点在点左侧在点右侧无法确定如 的运动方向未发生任何偏转如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子可得出结论它们的动能一定各不相同它们的电量一定各不相同它们的质量一定各不相同它们的电量 种情况一是匀速直线运动二是匀速圆周运动三是螺旋运动不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径其运动周期与速度大小无关带电粒子从磁场区域外垂直于磁场方向射入磁场区域在磁场区域内做匀速圆周运动其 重点：带电粒子在有界磁场中的运动的分析方

15、法 二、带电粒子在有界磁场中的运动 1、带电粒子在半无界磁场中的运动 例 1：一个负离子，质量为 m，电量大小为 q，以速率 v 垂直于屏 S 经过小孔 O 射入存在着匀强磁场的真空室中，如图所示。磁感应强度 B 的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图中纸面向里.（1）求离子进入磁场后到达屏 S 上时的位置与 O 点的距离.（2）如果离子进入磁场后经过时间 t 到 达位置 P，证明:直线 OP 与离子入射方向之间的夹角 跟 t 的关系是tmqB2。拓展：如图所示，真空室内有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小 B 0.60T，磁场内有一块平行感光板 ab，板面与磁场方向平行，在距

16、 ab 的距离 l 16cm 处，有一个点状的 粒子发射源 S，它向各个方向发射 粒子，粒子的速度都是 v 3.0 106m/s 已知 粒子的电量与质量之比 q/m 5.0 107C/kg，现只考虑在纸平面中运动的 粒子，求 ab上被 粒子打中的区域长度 2 穿过圆形磁场区。画好辅助线（半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线）。偏角可由经历时 间 得出。注意：由对称性，射出线的反向延长线经过圆的圆心。例 2：如图所示，一个质量为 m、电量为 q 的正离子，从 A 点正对着圆心 O 以速度 v 射入 半径为 R 的绝缘圆筒中。圆筒内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B。要使带电粒子与圆筒

17、内壁碰撞多次后仍从 A 点射出，求正离子在磁场中运 动的时间 t。设粒子与圆筒内壁碰撞时无能量和电量损失，不计粒子的重力。拓展：（2012 新课标）如图，一半径为 R 的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为 m、电荷量为 q 的粒子沿图中直线在圆上的 a 点射入柱形区域，在圆上的 b 点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心 O 到直线的距离为 3R/5。现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在 a 点射入柱形区域，O B S v P v0 Bqmt问题重点带电粒子在磁场中的运动的分析方法巩固练习在竖直绝缘的水

18、平台上一个带正电的小球以水平速度抛出落在地面上的点若加一垂直纸面向里的匀强磁场小球仍能落到地面上则小球的落点仍在点在点左侧在点右侧无法确定如 的运动方向未发生任何偏转如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子可得出结论它们的动能一定各不相同它们的电量一定各不相同它们的质量一定各不相同它们的电量 种情况一是匀速直线运动二是匀速圆周运动三是螺旋运动不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径其运动周期与速度大小无关带电粒子从磁场区域外垂直于磁场方向射入磁场区域在磁场区域内做匀速圆周运动其 也在 b 点离开该区域。若磁感应强度大小为 B,不

19、计重力，求电场强度的大小。3穿过矩形磁场区。一定要先画好辅助线（半径、速度及延长线）。偏转角由 sin=L/R 求出。侧移由 R2=L2-（R-y）2 解出。经历时间由Bqmt得出。注意，这里射出速度的反向延长线与初速度延长线的交点不再是宽度线段的中点，这点与带电粒子在匀强电场中的偏转结论不同！例 3：如图所示，一束电子（电量为 e）以速度 v 垂直射入磁感强度为 B，宽度为 d 的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30，则电子的质量是，穿透磁场的时间是。练习：长为 L 的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为 B，板间距离也为 L，板不带电，现有质量

20、为 m，电量为 q 的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度 v 水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是：A使粒子的速度 v5BqL/4m；C使粒子的速度 vBqL/m；D使粒子速度 BqL/4mv5BqL/4m。4、带电粒子在“三角形磁场区域”中的运动 例 4：在边长为 2a 的三角形 ABC内存在垂直纸面向里的磁感强度为 B 的匀强磁场，有一带正电 q，质量为m的粒子从距点a 3的点垂直 AB方向进入磁场，如图 7 所示，若粒子能从 AC间离开磁场，求粒子速率应满足什么条件及粒子从 AC间什么范围内射出 练习：如图 9-3-12所示，比荷为 e/m 的电子，

21、以速度0v从 A 点沿 AB边射入边长为 a 的等边三角形的匀强磁场区域中，欲使电子能从 BC 边穿出，磁感应强度 B 的取值为（）图 7 DAB C9-3-12 问题重点带电粒子在磁场中的运动的分析方法巩固练习在竖直绝缘的水平台上一个带正电的小球以水平速度抛出落在地面上的点若加一垂直纸面向里的匀强磁场小球仍能落到地面上则小球的落点仍在点在点左侧在点右侧无法确定如 的运动方向未发生任何偏转如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子可得出结论它们的动能一定各不相同它们的电量一定各不相同它们的质量一定各不相同它们的电量 种情况一是匀速直线运动二是匀

22、速圆周运动三是螺旋运动不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径其运动周期与速度大小无关带电粒子从磁场区域外垂直于磁场方向射入磁场区域在磁场区域内做匀速圆周运动其 A aemvB 03 B aemvB02 CaemvB 03 D aemvB02 5组合边界磁场 例 5：如图 9-24 所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为 E、方向水平向右，电场宽度为 L；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外。一个质量为 m、电量为 q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的 O 点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到 O

23、 点，然后重复上述运动过程。求：（1）中间磁场区域的宽度 d;（2）带电粒子从 O 点开始运动到第一次回到 O 点所用时间 t.6、确定磁场的边界范围 例 6：如图 12 所示，一带电质点，质量为 m，电量为 q，以平行于 Ox轴的速度 v 从 y 轴上的 a 点射入图中第一象限所示的区域。为了使该质点能从 x 轴上的 b 点以垂直于 Ox轴的速度 v 射出，可在适当的地方加一个垂直于 xy 平面、磁感应强度为 B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这圆形磁场区域的最小半径。重力忽略不计。针对练习 1、如图 9-3-28 所示，在 x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为 B

24、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（）AaBv23，正电荷 BaBv2，正电荷 CaBv23，负电荷 D aBv2，负电荷 2、（2012 广东）质量和电量都相等的带电粒子 M 和 N，以不同的速度率经小孔 S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图 2 中虚线所示，下列表述正确B B E L d O 图 9-24 问题重点带电粒子在磁场中的运动的分析方法巩固练习在竖直绝缘的水平台上一个带正电的小球以

25、水平速度抛出落在地面上的点若加一垂直纸面向里的匀强磁场小球仍能落到地面上则小球的落点仍在点在点左侧在点右侧无法确定如 的运动方向未发生任何偏转如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子可得出结论它们的动能一定各不相同它们的电量一定各不相同它们的质量一定各不相同它们的电量 种情况一是匀速直线运动二是匀速圆周运动三是螺旋运动不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径其运动周期与速度大小无关带电粒子从磁场区域外垂直于磁场方向射入磁场区域在磁场区域内做匀速圆周运动其 的是 A M 带负电，N 带正电 B.M 的速度率小于 N 的速率 C.洛

26、伦磁力对 M、N 做正功 D.M 的运行时间大于 N 的运行时间 3.3.（2012 北京）.处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圈周运动。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（）A 与粒子电荷量成正比 B 与粒子速率成正比 C 与粒子质量成正比 D 与磁感应强度成正比 4.（2012 江苏）如图所示，MN 是磁感应强度 B 匀强磁场的边界，一质量为 m、电荷量为q 粒子在纸面内从 O 点射入磁场，若粒子速度为 v0，最远可落在边界上的 A 点，下列说法正确的有 A若粒子落在 A 点的左侧，其速度一定小于 v0 B若粒子落在 A 点的右侧，其速度一定大于 v0 C若粒子落

27、在 A 点左右两侧 d 的范围内，其速度不可能小于02qBdvm D若粒子落在 A 点左右两侧 d 的范围内，其速度不可能大于02qBdvm 5、（2012 海南）如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里，一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板，若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？（）A.粒子速度的大小 B.粒子所带的电荷量 C.电场强度 D.磁感应强度 6、（2013 全国新课标理综）如图，半径为 R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向外，一电荷量为 q（q0）。质量为 m

28、的粒子沿平行于直径 ab 的方向射入磁场区域，射入点与 ab 的距离为 R/2，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为 60，则粒子的速率为（不计重力）A mqBR2 B mqBR CmqBR23 D mqBR 2 7、(2013 高考广东理综第 21 题)如图 9，两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，下列说法正确的有 问题重点带电粒子在磁场中的运动的分析方法巩固练习在竖直绝缘的水平台上一个带正电的小球以水平速度抛出落在地面上的点若加一垂直纸面向里的匀强磁场小球仍能落到地面上则小球的落点仍在点在点左侧在点右侧无法

29、确定如 的运动方向未发生任何偏转如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子可得出结论它们的动能一定各不相同它们的电量一定各不相同它们的质量一定各不相同它们的电量 种情况一是匀速直线运动二是匀速圆周运动三是螺旋运动不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径其运动周期与速度大小无关带电粒子从磁场区域外垂直于磁场方向射入磁场区域在磁场区域内做匀速圆周运动其 A.a，b 均带正电 B.a 在磁场中飞行的时间比 b 的短 C.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 8、（2013 浙江理综）注入

30、工艺中，初速度可忽略的离子P+和 P3+，经电压为 U 的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示，已知离子 P+在磁场中转过=30后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时，离子 P+和P3+()A在电场中的加速度之比为 1:1 B在磁场中运动的半径之比为根号 3:1 C在磁场中转过的角度之比为 1：2 D离开电场区域时的动能之比为 1:3 9、(2013 天津卷)一圆筒的横截面如图所示，其圆心为 O。筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B。圆筒下面有相距为 d 的平行金属板 M、N，其中 M板带正电荷 N板带等量负电荷。质量为

31、 m、电荷量为 q 的带正电粒子自 M板边缘的 P 处由静止释放，经 N板的小孔 S 以速度 v 沿半径 SO 方向射入磁场中粒子与圈筒发生两次碰撞后仍从 S 孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：(1)M、N间电场强度 E 的大小；(2）圆筒的半径 R:（3）保持 M、N间电场强度 E 不变，仅将 M板向上平移 2/3d，粒子仍从 M板边缘的 P 处由静止释放粒子自进入圆筒至从 S孔射出期间，与圆筒的碰撞次数 n。10、初速为 v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如右图所示，则()问题重点带电粒子在磁

32、场中的运动的分析方法巩固练习在竖直绝缘的水平台上一个带正电的小球以水平速度抛出落在地面上的点若加一垂直纸面向里的匀强磁场小球仍能落到地面上则小球的落点仍在点在点左侧在点右侧无法确定如 的运动方向未发生任何偏转如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子可得出结论它们的动能一定各不相同它们的电量一定各不相同它们的质量一定各不相同它们的电量 种情况一是匀速直线运动二是匀速圆周运动三是螺旋运动不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径其运动周期与速度大小无关带电粒子从磁场区域外垂直于磁场方向射入磁场区域在磁场区域内做匀速圆周运动其 A电子将

33、向右偏转，速率不变 B电子将向左偏转，速率改变 C电子将向左偏转，速率不变 D电子将向右偏转，速率改变 11、(2011 南京调研)一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，要想确定该带电粒子的比荷，则只需要知道()A运动速度 v 和磁感应强度 B B磁感应强度 B 和运动周期 T C轨迹半径 R 和运动速度 v D轨迹半径 R 和磁感应强度 B 12、(2011 兖州检测)两个带电粒子以同一速度、同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图所示粒子 a 的运动轨迹半径为 r1，粒子 b 的运动轨迹半径为 r2，且 r2 2r1，q1、q2分别是粒子 a、b 所带的电荷量，则()A a

34、带负电、b 带正电、比荷之比为q1m1q2m2 2 1 B a 带负电、b 带正电、比荷之比为q1m1q2m2 1 2 C a 带正电、b 带负电、比荷之比为q1m1q2m2 2 1 D a 带正电、b 带负电、比荷之比为q1m1q2m2 1 1 13、如右图所示，在边长为 2a 的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子(重力不计)从 AB 边的中点 O 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 AB 边的夹角为 60，若要使粒子能从 AC 边穿出磁场，则匀强磁场的大小 B 需满足()A B3mv3aq B B3mvaq D

35、 B3mvaq 10、圆心为 O、半径为 r 的圆形区域中有一个磁感强度为 B、方向为垂直于纸面向里的匀强磁场，与区域边缘的最短距离为 L 的 O 处有一竖直放置的荧屏 MN，今有一质量为 m 的电子以速率 v 从 左侧沿 OO 方向垂直射入磁场，越出磁场后打在荧光屏上之 P 点，如图所示，求 O P 的长度和电子通过磁场所用的时间。11、(2013 北京高考)如图所示，两平行金属板间距为，电势差为，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为 B 的匀强磁场。带电量为+、质量为的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速O 问题重点带电粒子在磁场中的运动的分析方法巩固练习在竖直绝缘的水平

36、台上一个带正电的小球以水平速度抛出落在地面上的点若加一垂直纸面向里的匀强磁场小球仍能落到地面上则小球的落点仍在点在点左侧在点右侧无法确定如 的运动方向未发生任何偏转如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子可得出结论它们的动能一定各不相同它们的电量一定各不相同它们的质量一定各不相同它们的电量 种情况一是匀速直线运动二是匀速圆周运动三是螺旋运动不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径其运动周期与速度大小无关带电粒子从磁场区域外垂直于磁场方向射入磁场区域在磁场区域内做匀速圆周运动其 后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求

37、：匀强电场场强 E 的大小；粒子从电场射出时速度 的大小；粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径 R。12、(2013 安徽高考)如图所示的平面直角坐标系 xoy，在第象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿 y 正方向；在第象限的正三角形abc区域内有匀强电场，方向垂直于 xoy 平面向里，正三角形边长为 L，且ab边与 y 轴平行。一质量为m、电荷量为 q 的粒子，从 y 轴上的(,)p o h点，以大小为 0v的速度沿 x 轴正方向射入电场，通过电场后从 x 轴上的(2,)a h o点进入第象限，又经过磁场从 y 轴上的某点进入第象限，且速度与 y 轴负方向成 45角，不计粒子所受的重力。求：（1

38、）电场强度 E 的大小；（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；（3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。13、（2013 山东理综）.如图所示，在坐标系 xoy 的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于 xoy 面向x a b c B y O P E v0 问题重点带电粒子在磁场中的运动的分析方法巩固练习在竖直绝缘的水平台上一个带正电的小球以水平速度抛出落在地面上的点若加一垂直纸面向里的匀强磁场小球仍能落到地面上则小球的落点仍在点在点左侧在点右侧无法确定如 的运动方向未发生任何偏转如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子可得出

39、结论它们的动能一定各不相同它们的电量一定各不相同它们的质量一定各不相同它们的电量 种情况一是匀速直线运动二是匀速圆周运动三是螺旋运动不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径其运动周期与速度大小无关带电粒子从磁场区域外垂直于磁场方向射入磁场区域在磁场区域内做匀速圆周运动其 里；第四象限内有沿 y 轴正方向的匀强电场，电场强度大小为 E.一质量为m、带电量为q 的粒子自 y 轴的 P 点沿 x 轴正方向射入第四象限，经 x 轴上的 Q 点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场。已知 OP=d,OQ=2d,不计粒子重力。（1）求粒子过 Q 点时速度的大小和方向。（2）若磁感应强度的

40、大小为一定值 B0，粒子将以垂直 y 轴的方向进入第二象限，求 B0；（3）若磁感应强度的大小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过 Q 点，且速度与第一次过 Q 点时相同，求该粒子相邻两次经过 Q 点所用的时间。14、核聚变反应需要几百万度以上的高温，为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内（否则不可能发生核反应），通常采用磁约束的方法（托卡马克装置）。如图 9-19 所示，环状匀强磁场围成中空区域，中空区域中的带电粒子只要速度不是很大，都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内。设环状磁场的内半径为 R1=0.5m，外半径 R2=1.0m，磁场的磁感强度 B=1.0T，若被束缚带电粒子

41、的荷质比为 q/m=4710C/，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度。试计算：（1）粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度。（2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度。问题重点带电粒子在磁场中的运动的分析方法巩固练习在竖直绝缘的水平台上一个带正电的小球以水平速度抛出落在地面上的点若加一垂直纸面向里的匀强磁场小球仍能落到地面上则小球的落点仍在点在点左侧在点右侧无法确定如 的运动方向未发生任何偏转如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中发现这些离子又分裂成几束对这些进入后一磁场的离子可得出结论它们的动能一定各不相同它们的电量一定各不相同它们的质量一定各不相同它们的电量 种情况一是匀速直线运动二是匀速圆周运动三是螺旋运动不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径其运动周期与速度大小无关带电粒子从磁场区域外垂直于磁场方向射入磁场区域在磁场区域内做匀速圆周运动其