考向19帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

【重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)目錄】

1.對(duì)洛倫茲力的理解與應(yīng)用

2.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

3.帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的臨界極值問(wèn)題

4.帶電粒子在云強(qiáng)磁場(chǎng)中的多解問(wèn)題

1.（2022?廣東）如圖所示，一個(gè)立方體空間被對(duì)角平面MNPQ劃分成兩個(gè)區(qū)域，兩區(qū)域

分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反且與z軸平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)子以某一速度從

立方體左側(cè)垂直O(jiān)yz平面進(jìn)入磁場(chǎng)，并穿過(guò)兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。下列關(guān)于質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌跡在不

同坐標(biāo)平面的投影中，可能正確的是（）

【答案】Ao

【解析】解：AB、根據(jù)左手定則可知，質(zhì)子在左側(cè)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的洛倫茲力指向y軸

正方向（不完全沿y軸），在右側(cè)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的洛倫茲力指向y軸負(fù)方向（不完全

沿y軸），根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的軌跡先往y軸正方向偏轉(zhuǎn)，再往y軸

負(fù)方向偏轉(zhuǎn)，xOy平面的投影顯示的是從上往下看的運(yùn)動(dòng)情況，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD、粒子在z軸方向不受力，因此z軸上的坐標(biāo)始終保持不變，故CD錯(cuò)誤;

2.（2022?甲卷）空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面（xOy平面）向

里，電場(chǎng)的方向沿y粕正方向。一帶正電的粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下，從坐標(biāo)原點(diǎn)O

由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。下列四幅圖中，可能正確描述該粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是（）

C.D.

【答案】Bo

【解析】解：AC、在xOy平面內(nèi)電場(chǎng)的方向沿丫軸正方向，帶正電粒子在坐標(biāo)原點(diǎn)O

受沿y軸正方向的電場(chǎng)力開(kāi)始向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面（xOy平面）

向里，根據(jù)左手定則可知，粒子沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)受到沿x軸負(fù)方向的洛倫茲力，

根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)合外力指向軌跡凹側(cè)可知，帶電粒子應(yīng)向x軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)，故AC錯(cuò)誤；

BD、帶電粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受電場(chǎng)力和洛倫茲力，電場(chǎng)力做正功，洛倫茲力時(shí)刻與速度方

向垂直不做功。在xOy平面內(nèi)電場(chǎng)的方向沿y軸正方向，x軸為勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，從

開(kāi)始到帶電粒子偏轉(zhuǎn)再次回到x軸時(shí)，電場(chǎng)力做功為零，洛倫茲力不做功，根據(jù)動(dòng)能定

理知，帶電粒子再次叵到x軸時(shí)的速度為零，隨后受電場(chǎng)力作用開(kāi)始做周期性運(yùn)動(dòng)，故

B正確，D錯(cuò)誤；

3.（2021?乙卷）如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電荷量為q（q

>0）的帶電粒子從圓周上的M點(diǎn)沿直徑MON方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度

大小為vi,離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)90。；若射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為V2,離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)

速度方向偏轉(zhuǎn)60°。不計(jì)重力。則:L為（）

v2

A.-1B.返C.返D.V3

232

【答案】Bo

【解析】解：根據(jù)題意，粒子兩次射入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

設(shè)磁場(chǎng)的圓形區(qū)域半徑為r,由幾何關(guān)系可知，兩次軌跡圓的半徑分別為:

Ri=r,

R2=-----?=V3r

tan30

2

由洛倫茲力提供向心力可知：

則粒子的速度：丫=邂

ViRivlV3

則粒子兩次的入射速度之比為:解得:,故B正確，ACD錯(cuò)誤;

v2R2v23

4.（2022?海南）有一個(gè)輻向分布的電場(chǎng)，距離O相等的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，有一束

粒子流通過(guò)電場(chǎng)，又垂直進(jìn)入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則運(yùn)動(dòng)軌跡相同的粒子，它們具有相同的（）

（1）安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，二者是相同性質(zhì)的力，都是磁場(chǎng)力。

（2）安培力可以做功，而洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。

二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)

軌道圓的“三個(gè)確定”

（1）如何確定“圓心”

①由兩點(diǎn)和兩線確定圓心，畫出帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡.確定帶電粒子運(yùn)動(dòng)

軌跡上的兩個(gè)特殊點(diǎn)（一般是射入和射出磁場(chǎng)時(shí)的兩點(diǎn)），過(guò)這兩點(diǎn)作帶電粒子運(yùn)動(dòng)方

向的垂線（這兩垂線即為粒子在這兩點(diǎn)所受洛哈茲力的方向），則兩垂線的交點(diǎn)就是圓

心，如圖（a）所示.

②若只已知過(guò)其中一個(gè)點(diǎn)的粒子運(yùn)動(dòng)方向，則除過(guò)已知運(yùn)動(dòng)方向的該點(diǎn)作垂線外，還要

將這兩點(diǎn)相連作弦，再作弦的中

垂線，兩垂線交點(diǎn)就是圓心，如圖（b）所示.

③若只已知一個(gè)點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)方向，也知另外某時(shí)刻的速度方向，但不確定該速度方向所在

的點(diǎn)，如圖（c）所示，此時(shí)要將

其中一速度的延長(zhǎng)線與另一速度的反向延長(zhǎng)線相交成一角（/PAM）,畫出該角的角平

分線，它與已知點(diǎn)的速度的垂線

（2）如何確定"半徑”

方法一：由物理方程求：半徑R=mv/qB

方法二：由幾何方程求：一般由數(shù)學(xué)知識(shí)（勾股定理、三角函數(shù)等）計(jì)算來(lái)確定.

（3）如何確定“圓心角與時(shí)間”

①速度的偏向角（p=圜弧所對(duì)應(yīng)的圓心角（回旋角）8=2倍的弦切角a,如圖（d）所示.

②時(shí)間的計(jì)算方法.

方法一：由圓心角求，t=（e/2n）t

方法二：由弧長(zhǎng)求，t=s/v

解題思路分析

1.帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法.

確定圓心

「①軌道半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)速度相聯(lián)系,

即展翳

②由幾何方法----般由數(shù)學(xué)知識(shí)（勾股定

理、三角函數(shù)等）計(jì)算來(lái)確定半徑.

③偏轉(zhuǎn)角度與圓心角、運(yùn)動(dòng)時(shí)間相聯(lián)系.

〔④粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間與周期相聯(lián)系.

了牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等，特別是

t周期公式、半徑公式.

(1)四個(gè)點(diǎn)：分別是入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心和入射速度直線與出射速度直線的交

占

(2)三個(gè)角：速度偏轉(zhuǎn)角、圓心角、弦切角，其中偏轉(zhuǎn)角等于圓心角，也等于弦切角

的2倍.

三、求解帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界和極值問(wèn)題的方法

由于帶電粒子往往是在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，粒子在磁場(chǎng)中只運(yùn)動(dòng)一段圓弧就飛出磁場(chǎng)邊界,

其軌跡不是完整的圓，因此，此類問(wèn)題往往要根據(jù)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡作相關(guān)圖去尋找

幾何關(guān)系，分析臨界條件，然后應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)和相應(yīng)物理規(guī)律分析求解.

(1)兩種思路

①以定理、定律為依據(jù)，首先求出所研究問(wèn)題的一般規(guī)律和一般解的形式，然后再分析、

討論臨界條件下的特殊規(guī)律和特殊解：

②直接分析、討論臨界狀態(tài)，找出臨界條件，從而通過(guò)臨界條件求出臨界值.

(2)兩種方法

物理方法：

①利用臨界條件求極值；

②利用問(wèn)題的邊界條件求極值；

③利用矢量圖求極值.

數(shù)學(xué)方法：

①利用三角函數(shù)求極值；

②利用二次方程的判別式求極值；

③利用不等式的性質(zhì)求極值；

④利用圖象法等.

(3)從關(guān)鍵詞中找突破口：許多臨界問(wèn)題，題干中常用“恰好”、“最大”、"至少”、“不相

撞”、"不脫離等詞語(yǔ)對(duì)臨界狀態(tài)給以暗示.審題時(shí)，一定要抓住這些特定的詞語(yǔ)挖掘其

隱藏的規(guī)律，找出臨界條件.

1.洛倫茲力：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫洛倫茲力。

2.2.洛倫茲力的方向

3.(1)判定方法：左手定則：

4.掌心磁感線垂直穿入掌心；

5.四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向；

6.拇指指向洛倫茲力的方向。

7.(2)方向特點(diǎn)：F_LB,F±v,即F垂直于B和v決定的平面。

8.3.洛倫茲力的大小

9.時(shí)，洛倫茲力F=0.(0=0°或180。)

10.(2)vJJ3時(shí)，洛倫茲力卜=4、書.(0=90°)

11.(3)v=0時(shí)，洛倫茲力F:0。

12.4.洛倫茲力與電場(chǎng)力的比較

13.①.洛倫茲力的特點(diǎn)

14.(1)洛倫茲力的方向總是垂直于運(yùn)動(dòng)電荷速度方向和磁場(chǎng)方向確定的平面，所以洛倫

茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小，即洛倫茲力永不做功。

15.(2)當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化時(shí)，洛倫茲力的方向也隨之變化。

16.(3)用左手定則判斷負(fù)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所受的洛倫茲力時(shí)，要注意將四指指向電荷

運(yùn)動(dòng)的反方向。

17.②洛倫茲力與電場(chǎng)力均比較

比較項(xiàng)目洛倫法力P電場(chǎng)力P

住后K場(chǎng)對(duì)玄箕中運(yùn)動(dòng)電砌作用力電場(chǎng)對(duì)放入翼中電灣的作用力

產(chǎn)生條件▼黃0且V不與碑行電場(chǎng)中的電灣一定受到電場(chǎng)力作用

大小P?”B(vlB)”QE

力方向與場(chǎng)正電荷與電場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷與

—Plv

方向的關(guān)系電場(chǎng)方向相反

可殳做正功、負(fù)功，也可比不做

像功僵況任何fll，兄下If不救功

功

力P為零時(shí)

P為季，B不一定為零P為零,E一定為*

場(chǎng)的脩2

政可以改登電灣運(yùn)就的逮廈大

作用效果只及交電荷運(yùn)動(dòng)的速度方向，不改爰龍度大小

小，也可以改我電徜運(yùn)動(dòng)的方向

5.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1）若\，〃13,帶電粒子不受洛倫茲力，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng).

2）若\,_113,帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度v做勻速圓

周運(yùn)動(dòng).

3）半徑和周期公式：（vlB）

基本公式:導(dǎo)出公式：半徑k二骨

qvB=m^周期丁二聯(lián)誓

易錯(cuò)題【01】

利用幾何關(guān)系尋找?guī)щ娏Ｗ訄A周運(yùn)動(dòng)的半徑

易錯(cuò)題【02】

對(duì)于復(fù)合場(chǎng)的分析，一些特定的方法要掌握，比如配速法

易錯(cuò)題【03】

回旋加速器的原理，粒子運(yùn)動(dòng)周期與交變電流的關(guān)系

5.（2022春?撫松縣校級(jí)期中）如圖所示，a、b兩個(gè)長(zhǎng)方體物塊疊放在粗糙水平地面上，

物塊a帶正電，物塊b不帶電且為絕緣體，地面上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)用

水平恒力F拉物塊b,使a、b一起無(wú)相對(duì)滑動(dòng)地向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速的過(guò)程中，物塊

a、b間的摩擦力（）

C.先增大后減小D.先減小后增大

6.（2022春?金堂縣校級(jí)月考）在陰極射線管中電子流方向由左向右，其上方置一根通有

如圖所示電流的直導(dǎo)線，導(dǎo)線與陰極射線管平行，則陰極射線將會(huì)（）

—Qo?---------分—

A.向上偏轉(zhuǎn)B.向下偏轉(zhuǎn)C.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)D.向紙外偏轉(zhuǎn)

7.（2022?祁東縣校級(jí)模擬）如圖是一個(gè)水平放置的玻璃圓環(huán)形槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深

度處處相同。槽所在水平面內(nèi)有變化的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟時(shí)間成正比B=kl（其

中k>0）,方向豎直向下。t=0時(shí)刻，將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，并

讓它獲得初速度vo,方向如圖。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量不變，則下列說(shuō)法正確的是

)

A.小球的速度不斷增大

B.小球需要的向心力大小不變

C.磁場(chǎng)力對(duì)小球做正功

D.小球受到的磁場(chǎng)力大小與時(shí)間成正比增大

8.（2022春?重慶期末）如圖所示，有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度

為B,在C點(diǎn)沿水平面向四面八方以速度V0L發(fā)射一群質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)電

m

同種粒子，每個(gè)方向發(fā)射的粒子數(shù)量都相同。則從BD邊和CD邊飛出的粒子的數(shù)量之

比為（）

C.2：ID.3：I

9.（2022?南京模擬）如圖.一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bo現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為-c的粒子以某一速度從AB的中點(diǎn)平

行于BC邊射入磁場(chǎng)，粒子恰好從C點(diǎn)射出，不計(jì)粒子重力。則粒子入射磁場(chǎng)的速度大

小為（)

Ai------------

；XXXX'

XXX

：xXXX

;xXXX

B---------C

A.2B5qBaC.qBaD.qBa

4m4m4m2m

10.（2022春?平遙縣校級(jí)期末）如圖所示，在MNQP中有一垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)

量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點(diǎn)沿垂直于PQ的方向射入磁

場(chǎng)，圖中實(shí)線是它們的軌跡。己知。是PQ的中點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，下列說(shuō)法中正確的

是()

MN

：XXx/rx;

r-cy：

I；X\3/xX

POQ

A.粒子a帶負(fù)電，粒子b、c帶正電

B,粒子b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短

C.粒子c在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期最長(zhǎng)

D.射入磁場(chǎng)時(shí)粒子c的速率最大

11.（2022春?浙江期中）甲、乙、丙、丁四幅圖分別是回旋加速器、磁流體發(fā)電機(jī)、速度

選擇器、質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.圖甲中增大交流電的頻率可增大粒子的最大動(dòng)能

B.圖乙中可以判斷出通過(guò)R的電流方向?yàn)閺腶到b

C.圖丙中粒子沿直線PQ運(yùn)動(dòng)的條件是v=>|

D.圖丁中在分析同位素時(shí)，半徑最大的粒子對(duì)應(yīng)質(zhì)量也最大

12.（2022?海陵區(qū)校級(jí)模擬）無(wú)限長(zhǎng)細(xì)導(dǎo)線中的晶格和自由電子是均勻分布的，靜止時(shí)它

們的線電荷密度為土鼠今讓導(dǎo)線中的自由電子都以恒定速度u沿導(dǎo)線流動(dòng)，此時(shí)導(dǎo)線周

圍的磁場(chǎng)和電場(chǎng)大小的比值為？（）

uYD.口丫

C2(T-1)C2(Y2-1)

13.（2021秋?河陽(yáng)區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，一根足夠長(zhǎng)的光滑絕緣桿MN固定在豎直平面

內(nèi)，且與水平面的夾角為37°,空間中存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為1T,質(zhì)量為0.1kg的帶電小環(huán)沿桿下滑到圖中的P處時(shí)，對(duì)桿有垂直桿向下的、大小

為0.3N的壓力。已知小環(huán)的帶電荷量為0.1C,為力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,

下列說(shuō)法正確的是（）

A.小環(huán)帶正電

B.小環(huán)下滑的加速度大小為5m/s?

C.小環(huán)滑到P處時(shí)的動(dòng)能為1.25J

D.當(dāng)小環(huán)再沿桿滑動(dòng)2.25m后恰好與桿沒(méi)有相互作用

14.（2022春?迎江區(qū)校級(jí)月考）如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水

平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里的勻

強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給圓環(huán)向右初速度vo,在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象不可能

是圖中的（）

XXXXXXX

c+qB

?V

XXXXXXX

15.（2020秋?保定期末）如圖所示，足夠大的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定一光滑斜面,

A、B疊放在斜面上，A帶正電，B不帶電且上表面絕緣。在t=0時(shí)刻，釋放兩物塊，A、

B由靜止開(kāi)始一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）

A.A所受洛倫茲力大小與時(shí)間t成正比關(guān)系

B.A對(duì)B的壓力大小與時(shí)間t成反比關(guān)系

C.A、B間的摩擦力越來(lái)越小

D.斜面傾角越大，A、B一起沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移越大

16.（2022春?茂名期末）如圖所示，質(zhì)量相同的帶電粒子M、N,電荷量大小之比為3：1,

分別沿x軸和y軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)O同時(shí)以相同的速率飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子先后通

過(guò)第一象限內(nèi)的P點(diǎn)。已知0、P兩點(diǎn)連線與x軸正方向之間的夾角為8（6未知），若

不計(jì)粒子的重力及粒子間相互作用力，則下列說(shuō)法正確的是（）

P

?I

A.M粒子帶負(fù)電，N粒子帶正電

B.M、N兩粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為遮：3

C.0為30°

D.N粒子先經(jīng)過(guò)P點(diǎn)

17.（2022春?駐馬店期末）如圖所示，有一半圓形區(qū)域圓心為O,半徑為R,內(nèi)部及邊界

上均存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,直徑MN處放有一個(gè)很薄

的熒光屏，有一個(gè)位置可以移動(dòng)的粒子源A可以向紙面內(nèi)各個(gè)方向均勻發(fā)射同種帶電粒

子。己知粒子質(zhì)量為m、電荷量為+q,速度大小可調(diào)，粒子重力及粒子間的相互作用不

計(jì)。若粒子源A位于圓弧MN的中點(diǎn)，要讓粒子打中熒光屏上ON的中點(diǎn)Q,則粒子發(fā)

射速度大小的范圍是（）

丁xx

/XXXX\

ix_xx,x￥X

（）PN

A.B.c.《病q咫D.V）泥

18.（2022春?三明期末）如圖所示，虛線框MNQP內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面

向里。a、b是質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子，同時(shí)從PQ邊上的中點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)的

方向射入磁場(chǎng)，并分別從M、Q處離開(kāi)磁場(chǎng)。若不日粒子所受重力，則（）

A.粒子a帶負(fù)電，粒子b帶正電

B.粒子b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

C.粒子b在磁場(chǎng)中的加速度最大

D.粒子b在磁場(chǎng)中的動(dòng)量最大

19.（2022春?遼寧期末）一靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的天然放射性原子核簫4Th發(fā)生了一次衰變，

yu

釋放出的口粒子和反沖核都在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)徑跡如圖所示。衰變放出的

光子的動(dòng)量可以忽略不計(jì)，下列判斷正確的是（）

A.運(yùn)動(dòng)徑跡I對(duì)應(yīng)p粒子

B.釋放出的p粒子和反沖核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比與它們的質(zhì)量有關(guān)

C.釋放出的（3粒子和反沖核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為90：1

D.釋放出的p粒子和反沖核在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)環(huán)繞方向相反

20.（2022春?三明期末）質(zhì)譜儀可以測(cè)定有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)，其過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示。

樣品室現(xiàn)有某有機(jī)物氣體分子在離子化室碎裂成帶正電、初速度為零的離子，再經(jīng)過(guò)高

壓電源區(qū)、圓形磁場(chǎng)室（內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)、真空管），最后打在記錄儀上，通過(guò)測(cè)量可測(cè)

出離子比荷，從而推測(cè)有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)。已知高壓電源的電壓為U,圓形磁場(chǎng)區(qū)的半

徑為R,內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。真空管與水平面夾角為e,離子進(jìn)入磁場(chǎng)室時(shí)速度

方向指向圓心。則（）

Att.樂(lè)電星M

A.高壓電源A端接電源的正極

B.磁場(chǎng)室內(nèi)磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?/p>

c.磁場(chǎng)室內(nèi)兩同位素的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為軌跡I和n,則軌跡I的同位素質(zhì)量較大

26

2Utan

D.記錄儀接收到的信號(hào)對(duì)應(yīng)的離子比荷且=——底/-

mBR

21.（2022春?通州區(qū)期末）某同步加速器的簡(jiǎn)化模型如圖。M、N為兩塊中心開(kāi)有小孔的

平行金屬板，帶電粒子A（不計(jì)重力）從M板小孔飄入兩板間時(shí)，板間的電勢(shì)差由。變

為U,粒子加速；當(dāng)A離開(kāi)N板時(shí)，兩板上的電荷量均立即變?yōu)榱?。兩板外部存在垂?/p>

紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A在磁場(chǎng)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，R遠(yuǎn)大「板間距離，為使R

保持不變，磁場(chǎng)必須相應(yīng)變化。不計(jì)粒子加速時(shí)間及運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電磁輻射，則（）

A.粒子A帶負(fù)電

B.板間電勢(shì)差從0變?yōu)閁的時(shí)間之差不變

C.A經(jīng)電場(chǎng)加速次數(shù)越多，磁感應(yīng)強(qiáng)度相應(yīng)越小

D.A運(yùn)動(dòng)的第n周與第（n+1）周電場(chǎng)力對(duì)A做功的平均功率之比為石：而1

22.（2022春?漳州期末）如圖，三個(gè)完全相同的半圓形光滑軌道豎直放置，分別處在真空、

勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中，軌道兩端在同一高度上。P、M、N分別為軌道的最低點(diǎn).a、b、

c三個(gè)相同的帶正電絕緣小球同時(shí)從軌道左端最高點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)，則（）

A.b球先于a球到達(dá)軌道的最低點(diǎn)

B.a、b兩球第一次經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)，b球?qū)壍赖膲毫Ω?/p>

C.三小球向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，c球到認(rèn)軌道最低點(diǎn)的速度最小

D.c球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其重力勢(shì)能最小時(shí)，電勢(shì)能一定最大

23.（2022春?重慶期末）如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球，套在足夠長(zhǎng)

的絕緣直棒上，棒的直徑略小于小球直徑，小球可在棒上滑動(dòng)。將此棒豎直固定在互相

垂直且均沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,小球與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為4最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)

將小球由靜止釋放，小球?qū)⒀匕裘勚毕侣洌撨^(guò)程中小球所帶電荷量保持不變，電場(chǎng)與

磁場(chǎng)范圍足夠大，重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力，則小球下落的速度最大值為（）

A.竺B."C.』D.—--

BENqBB四qBB

24.（2022春?成都期末）如圖，豎直面（紙面）內(nèi)，一層夠長(zhǎng)的粗糙絕緣直桿與水平方向

成60°角固定，所在空間有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，

一質(zhì)量為m且可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球套在桿上，現(xiàn)給球一個(gè)沿桿向下的初速度v,球

恰能做勻速運(yùn)動(dòng)，且桿對(duì)球恰好無(wú)彈力。下列判定正確的是（）

A.電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系為豆J

B2

B.若在球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中僅撤去磁場(chǎng)，球仍將保持速度v做勻速運(yùn)動(dòng)

C.若僅將球的初速度大小變?yōu)閲?guó)，球?qū)⒆黾铀俣炔粩鄿p小的減速運(yùn)動(dòng)直至靜止

2

D.若僅將球的初速度大小變?yōu)?v,球沿桿運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，克服摩擦力做的功為旦mv2

2

25.（2021?福建）一對(duì)平行金屬板中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中電場(chǎng)的方向與金