1、 5.磁場對運動電荷的作用+帶電粒子在組合場中的運動本節(jié)課講義如下：(二)適用作業(yè)1.在陰極射線管中電子流方向由左向右，其上方放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，則電子將()A向上偏轉(zhuǎn)B向下偏轉(zhuǎn) C向紙里偏轉(zhuǎn) D向紙外偏轉(zhuǎn)2.多選兩個質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以不同的速率對準圓心O沿著AO方向射入圓形勻強磁場區(qū)域，其運動軌跡如圖所示。若不計粒子的重力，則下列說法正確的是()Aa粒子帶負電，b粒子帶正電 Ba粒子在磁場中所受洛倫茲力較大Cb粒子動能較大 Db粒子在磁場中運動時間較長3多選有兩個勻強磁場區(qū)域和，中的磁感應(yīng)強度是中的k倍。兩個速率相同的電子分別在兩

2、磁場區(qū)域做圓周運動。與中運動的電子相比，中的電子()A運動軌跡的半徑是中的k倍 B加速度的大小是中的k倍C做圓周運動的周期是中的k倍 D做圓周運動的角速度與中的相等4.如圖所示，有界勻強磁場邊界線SPMN，速率不同的同種帶電粒子從S點沿SP方向同時射入磁場，粒子的帶電荷量相同，其中穿過a點的粒子速度v1與MN垂直；穿過b點的粒子速度v2與MN成60角，設(shè)兩粒子從S到a、b所需時間分別為t1和t2，則t1t2為(重力不計)() A13 B43 C11 D325.如圖所示，勻強磁場的邊界為平行四邊形ABCD，其中AC邊與對角線BC垂直，一束電子以大小不同的速度沿BC從B點射入磁場，不計電子的重力和

3、電子之間的相互作用，關(guān)于電子在磁場中運動的情況，下列說法中正確的是() A入射速度越大的電子，其運動時間越長 B入射速度越大的電子，其運動軌跡越長C從AB邊出射的電子的運動時間都相等 D從AC邊出射的電子的運動時間都相等6.如圖所示是某粒子速度選擇器截面的示意圖，在一半徑為R10 cm的圓柱形桶內(nèi)有B104 T的勻強磁場，方向平行于軸線，在圓柱桶某一截面直徑的兩端開有小孔，作為入射孔和出射孔，粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出?，F(xiàn)有一粒子源發(fā)射比荷為21011 C/kg的正粒子，粒子束中速度分布連續(xù)，當角45時，出射粒子速度v的大小是() A.106 m/s B2106 m/s

4、C2108 m/s D4106 m/s7.多選如圖所示，在MN上方存在勻強磁場，帶同種電荷的粒子a、b以相同的動能同時從O點射入勻強磁場中，兩粒子的入射方向與磁場邊界MN的夾角分別為30和60，且同時到達P點，已知OPd，則()Aa、b兩粒子運動半徑之比為1 Ba、b兩粒子的初速率之比為52Ca、b兩粒子的質(zhì)量之比為475 Da、b兩粒子的電荷量之比為2158.多選如圖所示，一束電子以大小不同的速率沿圖示方向垂直飛入橫截面是一正方形的勻強磁場區(qū)域，下列判斷正確的是() A電子在磁場中運動時間越長，其軌跡線越長B電子在磁場中運動時間越長，其軌跡線所對應(yīng)的圓心角越大C在磁場中運動時間相同的電子，其

5、軌跡線不一定重合D電子的速率不同，它們在磁場中運動時間一定不相同9.多選如圖，虛線MN上方存在方向垂直紙面向里的勻強磁場B1，帶電粒子從邊界MN上的A點以速度v0垂直磁場方向射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B點射出，若粒子經(jīng)過的區(qū)域PQ上方再疊加方向垂直紙面向里的勻強磁場B2，讓該粒子仍以速度v0從A處沿原方向射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界MN上的B點射出(圖中未標出)，不計粒子的重力，下列說法正確的是() AB點在B點的左側(cè)B從B點射出的速度大于從B點射出的速度C從B點射出的速度方向平行于從B點射出的速度方向D從A到B的時間等于從A到B的時間10多選正負電子對撞機的最后部分的簡化示意圖如圖

6、甲所示(俯視圖)，位于水平面內(nèi)的粗實線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負電子做圓運動的“容器”，經(jīng)過加速器加速后，質(zhì)量均為m的正、負電子被分別引入該管道時，具有相等的速率v，他們沿著管道向相反的方向運動。在管道控制它們轉(zhuǎn)變的是一系列圓形電磁鐵，即圖甲中的A1、A2、A3An共有n個，均勻分布在整個圓環(huán)上，每組電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應(yīng)強度相同的勻強磁場，并且方向豎直向下，磁場區(qū)域的直徑為d(如圖乙)，改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可改變磁場的磁感應(yīng)強度從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度。經(jīng)過精確的調(diào)整，首先實現(xiàn)電子在環(huán)形管道中沿圖甲中虛線所示的軌跡運動，這時電子經(jīng)過每個電磁場區(qū)域時射入點和射出點都是電磁場區(qū)域的同一直

7、徑的兩端，如圖乙所示。若電子的重力可不計，則下列相關(guān)說法正確的是()A負電子在管道內(nèi)沿順時針方向運動 B電子經(jīng)過每個電磁鐵，偏轉(zhuǎn)的角度是C碰撞點為過入射點所在直徑的另一端 D電子在電磁鐵磁場內(nèi)做圓周運動的半徑為R11.邊長為L的等邊三角形OAB區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場。在紙面內(nèi)從O點向磁場區(qū)域AOB各個方向瞬時射入質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，所有粒子的速率均為v 。如圖所示，沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點C射出，不計粒子之間的相互作用和重力的影響，已知sin 350.577。求：(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小；答案：(1)(2)(3)(2)帶電粒子在磁場中運動的最長時間；

8、(3)沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點C射出時，還在磁場中運動的粒子占所有粒子的比例。12.如圖所示，在Oxa、Oy范圍內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。坐標原點O處有一個粒子源，在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xOy平面內(nèi)，與y軸正方向的夾角分布在090范圍內(nèi)。已知粒子在磁場中做圓周運動的半徑介于到a之間，從發(fā)射粒子到粒子全部離開磁場經(jīng)歷的時間恰好為粒子在磁場中做圓周運動周期的四分之一。求最后離開磁場的粒子從粒子源射出時的：(1)速度的大?。淮鸢福?1)(2)(2)速度方向與y軸正方向夾角的正弦。 突破點(一)質(zhì)譜儀與

9、回旋加速器1質(zhì)譜儀(1)構(gòu)造：如圖所示，由粒子源、加速電場、偏轉(zhuǎn)磁場和照相底片等構(gòu)成。(2)原理：粒子由靜止被加速電場加速，qUmv2。粒子在磁場中做勻速圓周運動，有qvBm。由以上兩式可得r ，m，。2回旋加速器(1)構(gòu)造：如圖所示，D1、D2是半圓形金屬盒，D形盒的縫隙處接交流電源，D形盒處于勻強磁場中。(2)原理：交流電的周期和粒子做圓周運動的周期相等，粒子經(jīng)電場加速，經(jīng)磁場回旋，由qvB，得Ekm，可見粒子獲得的最大動能由磁感應(yīng)強度B和D形盒半徑r決定，與加速電壓無關(guān)。典例(江蘇高考，節(jié)選)一臺質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示。大量的甲、乙兩種離子飄入電壓為U0的加速電場，其初速度幾乎為0，經(jīng)加速后，通過寬為L的狹縫MN沿著與磁場垂直的方向進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片上。已