电荷在磁场中的运动

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1、使它们不能到达地面，这对地球上的生 假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂 在地磁场的作用下，它将（）地磁场宇宙 射线A.BC.D.3.XXXXXXXXX bXX磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹为（）直线ba、b c都有可能速率不变 速率改变 速率不变 速率改变A.B.C.D.5.AQX XXgXA m：m2m3B t3t2tlXXXxdXXXXC. m： m2 = 1 ： 2D lit： m3=2： 1bXXXX7. 电量相同质量不同的同位素离子以相同的速率从a孔射入正方形空腔中，空腔内匀 强磁场的磁感应强度方向如图所示.如果从b、c射出的离子质量分别为m：、m：,运动 时间分别为如乜打

2、到d点的离子质量为叫运动时间为t3则下列判断正确的是（ ）电荷在磁场中的运动1. 在地球的赤道附近，宇宙射线中的一个带负电的粒子垂直于地面射向赤道，那么在 地磁场的作用下，该粒子的偏转方向将是（）A. 向东B.向西C.向南D.向北2. 每时每刻都有人量宇宙射线向地球射来如图7所示，地磁场可以改变射线中大多数 带电粒子的运动方向， 命有十分重要的意义.直于地面向赤道射来，向东偏转向南偏转向西偏转向北偏转一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场,A. 圆弧aB.C.圆弧cD.4. 初速为心的电子，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，贝M

3、）电子将向右偏转，电子将向左偏转，电子将向左偏转，电子将向右偏转，洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，卞列各图中均标有带正电荷粒 子的运动速度、洛伦兹力及磁场B的方向，虚线圆表示粒子的轨迹，其中可能正确的是6. 如图所示，在蹄形磁铁两磁极间放置一阴极射线管，一束电子从A端高速射向B端, 当它经过蹄形磁铁产生的磁场时，受的洛伦兹力方向A. 向上B. 向下C. 指向N极D. 指向S极8. 如图所示，在威尔逊云雾室中，有垂直纸面向里的匀强磁场。图中曲线ab,是一个 垂直于磁场方向射入的带电粒子的径迹。由于它在行进中使周閑气体电离，其能量越来 越小，电量保持不变，由此可知（）A.粒子带正电，

4、由b向a运动B.粒子带负电，由b向a运动xy xC.粒子带正电，由a向b运动x 住 乂xD.粒子带负电，由a向b运动9. 一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如右图所示, 径迹上每一小段都町近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减 小（带电量不变），则由图中情况可知下列说法正确的是：A.粒子从a到b,带负电 B.粒子从b到a,带负电C.粒子从a到b,带正电 D.粒子从b到a,带正电10. 在半径为r的圆形区域内有一匀强磁场，磁场方向如图所示.一束速度不同的质子 从磁场边缘的A点沿直径方向飞入磁场后，经不同路径飞出磁场，其中有三个质子分别 到达磁场边缘

5、的a, b, c三点.若不计质子间的相互作用力，比较这三个质子的运动情A况，卜面说法正确的是A. 到达c点的质子，在磁场中运动的时间最长B. 到达a点的质子，在磁场中运动的时间最长C. 到达b点的质子，在磁场中运动的时间最长D. 这三个质子在磁场中运动的时间相同11一回旋加速器，当电场的频率一定时，加速Q粒子的磁感应强度和加速质子的磁感应强度之比为（）A 1 ： 1B 1 ： 2C 2 : 1D 1 ： 412. 如右图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.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让 粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的

6、胶片如9平板S卜方有强度为Bo的匀强磁场下列表述正确的是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F/3D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝只粒子的比荷 越小13. 如图有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区 域I和匀强磁场区域II,如果这束正离子束在区域I中不偏转，进入区域I后偏转半径又相同，则说明这些正子具有相同的（）A.速度B.质量C.电荷D.比荷14. 如图所示，半径为r的圆形空 间内，存在着垂直于纸面向里的匀 强磁场，一个带电粒子（不计重 力），从人点以速度垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，ZAOB=120.则

7、该带电粒子在磁场中运动的时间为（）A. 2nr/3vQB 2 V3 nr/3vQC. nr/ivo D V3 nr/3vo15如图3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0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轴的最人距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的正负是（）A.3v2aB3vC.2aB正电荷负电荷VD.2aB负电荷16（2011 漳州模拟）带电粒子以初速度w从a点进入匀强磁场，如图所示运动中经 过b点，0a二Ob,若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场

8、，仍以v。从a点进入电场， 粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感应强度B之比为 ”（）X X X X（J-坯X X X XA. Vc B.l C.2v0D冬 rx2x x x x17.如图所示，在半径为R的圆内有一磁感应强度为B的向外的匀强磁场，一质量为八 电荷量为q的粒子（不计重力），从A点对着圆心方向垂直射入磁场，从C点飞出，则（ ）A. 粒子带负电B. 粒子的轨道半径为/?C. 带电粒子从C点飞出时，速度偏转角为120。D. 粒子在磁场中运动的时间为竺3qB18如图所示，在第一彖限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同 速度沿与x轴成30角从原点射入磁场，则正、负电子在磁

9、场中运动时间之比为（）A、1： 2B、2： 1D、1： 11. （10分）如图所示真空中狭长区域的匀强磁场的磁感应强度为氏方向垂直纸面向里,宽度为d,速度为卩的电子从边界G?外侧垂直射入磁场，入射方向与G?间夹角为0 .电 子质量为加电量为&.为使电子不从磁场的另一侧边界疔射出，则电子速度卩的最人 值为多少？CE XV x x 叫*X XX XX XjD d f2、如图，光滑的圆槽固定不动，处于水平向里的匀强磁场中，一带正电小球从与圆心等高处由静止沿圆槽下滑，到达最低点。已知小球质量m二O.lg, 电量q=l. 0X 10% 圆槽半径R二125叫 磁感应强度B=2X102T（g=10m/s：）

10、 求：（1）.小球运动到最低点时的速度大小？X（2）小球在最低点圆槽对小球的支持力？x3如图所示，一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度 v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为0 =60od求电子的质量和穿越磁场的时间。4、如图所示，一带电量为2.0X109C,质量为1.8X10气g的粒子，在直线上一点0 沿30角方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，经历1. 5X10_6s后到达直线上另一点 P.（重力不计）求：5. 粒子作圆周运动的周期：6. 磁感应强度B的大小：7. 若0P距离为0.1m,则粒子的运动速度多大?请点击修改第II卷的文字说

11、明评卷人得分二.填空题（題型注释）评卷人得分三、实验题（题型注释）评卷人得分四、计算题（题型注释）评卷人得分五.作图题（题型注释）评卷人得分六、简答题（題型注释）第II卷（非选择题）参考答案1. B【解析】试题分析：本题根据地磁场方向，负电荷的运动方向，运用左手定则判断出洛伦兹力的方向, 从而确定粒子的偏转方向。地磁场方向在赤道处由南向北，带电粒子竖直向F, v丄根 据左手定则，洛伦兹力方向向西，则粒子向西偏转.故，A、C、D错误，B正确。故选B。 考点：本题考查了地磁场的分布、左手定则。2. A【解析】试题分析：赤道附近的地磁场方向水平向北，一个带正电的射线粒子竖直向卞运动时，据左 手定则可

12、以确定，它受到水平向东的洛伦兹力，故它向东偏转，故只有选项A正确； 考点：洛伦兹力的方向3. A【解析】试题分析：由左手定则可判断，粒子在刚进入磁场时受到向左的洛伦兹力，与速度方向不在 一条直线上，做曲线运动，BD错误；洛伦兹力方向与总速度方向垂直提供做圆周运动的向 心力，A正确、C错误。考点：本题考查左手定则、物体做曲线运动的条件。4. A【解析】试题分析：由安培定则可知导体右侧磁场方向垂直纸面向里，然后跟左手定则可知运动电子 所受洛伦兹力向右，因此电子将向右偏转，洛伦兹力不做功，故其速率不变，故BCD错误, A正确.故选A.考点：判断洛仑兹力的方向；点评：在解决带电粒子在磁场中运动问题时安

13、培定则与左手定则经常联合应用，在平时练习 中要加强训练，以提高应用它们的解题能力.5. B【解析】试题分析：电荷在磁场中所受的洛伦兹力遵守左手定则，通过左手定则判断则B正确。 考点：洛伦兹力点评：本题考查了通过洛仑兹力的方向的判断。6. B【解析】试题分析：一束电子从A端高速射向B端，则等效电流方向从B到A,根据左手定则电子束 向下偏转，即答案为B考点：洛伦兹力点评：本题考查了负电荷在磁场中受到的洛伦兹力的判断方法7. C【解析】试题分析:从b点射出的离子、从c点射出的离子以及打到d点的离子的半径关系为心，根据r =,则当 v相同时，质量之比等于半径比，即m：mcn)3；由于rc=2rb,所以

14、nu： Bqm：=l： 2：由于d点的位置不定，所以应：m3不能确定；由于b和c的弧长相等且人于d的弧长，当速率相等时，根据f = ?，则时间关系为t3 得V = ,此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故C正确；BD、由,知R越小，荷质比越人，故D错误；m B0R故选：AC。考点：质谱仪和回旋加速器的工作原理.点评：质谱仪工作原理应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中 运动阶段.13. AD【解析】试题分析：正交电场磁场区域I是一个速度选择器，当qvB = qE时，正离子束在区域I中E不偏转，此时v = -,这些正离子具有相同的速度；匀强磁场区域I【是一个质谱仪，当离子

15、 BVH1V以相同的速度进入磁场后，由qvB = m 可知在同一磁场中，如果v相同，偏RqB转半径又相同，则离子的纟即比荷相同。m故选AD考点：质谱仪点评：速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，速度选择器只能选择速度 而不能选择电性，相同速度的正离子垂直进入匀强电场，半径不同，比荷就不同，半径相同, 比荷就相同.14. D【解析】试题分析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可求出圆心角和半径，则可求得 粒子转过的弧长，由线速度的定义可求得运动的时间.由图可知，粒子转过的圆心角为60 0, R = ,转过的弧长为6036F2R =ttRV = T则运动所用时间（=丄=返仝；V。 3v0故选D.考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.点评：本题很多同学只想到了用周期来求时间，其实用线速度的定义来求时间也是一个不错 的选择.15. C【解析】从“粒子穿过y轴正半轴后”可知粒子向右侧偏转，洛伦兹力指向运动方向的 右侧，由左手定则可判定粒子带负电，作出粒子运动轨迹示意图如图.根据几何关系有r+ 窗 勺再结合半径表达式尸翁可得紀着，故C项正确.16. 选 C.【解析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则由“警善8 =竺，若旅电坊则有qBqr22 m次.由则e _ 2叭故E = 2vqr B17. D【解析】18. B【解析】器正电子磁场中时间层负电子在磁场中时间2正确 答案B