带电粒子在磁场中的运动练习题
带电粒子在磁场中的运动练习 X X X X X X 1、在光滑绝缘的水平面上,一根绝缘的轻绳一端系着一个带电小球, B, q-了 x x X X/ X X 、乂 X 绕轴0在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动。磁场方向竖直X 4 X X > X 向下,俯视图如图所示。若小球运动到某一点时,绳了突然断开。x ;xX 关于小球在绳子断开后可能的运动情况,则()x kx X人X A、小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动,半径不变X x X X B、小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动,半径减小 C、小球做顺时针方向的匀速圆周运动,半径不变 D、小球做顺时针方向的匀速圆周运动,半径减小 2、如图所示,带电平行板间的匀强电场竖直向上,匀强磁场方向垂直纸而向里。 某带电小球从光滑轨道上的a点自由滑下,经轨道端点P进入板间后恰好沿水平 方向做直线运动。现使小球从稍低些的b点开始自由滑下, 在经过P点进入板间后的运动过程中,则() A、小球的速度将逐渐增大 B、小球的动能将逐渐增大 C、小球所受的洛仑兹力将逐渐增大 D、小球所受的电场力将逐渐增大 3、如图所示的圆形区域内有垂直于纸面方向的匀强磁场,一•束质量和带电量都 相同的带电粒了,以不同的速率沿着相同的方向,对准圆心。射入匀强磁场中, 又都从磁场中射出。这些粒子在磁场中运动时间有的较长,有的较短。若带电粒 子只受到磁场力的作用,则() A、运动肘间较长的粒子速率较大 B、运动时间较长的粒子在磁场中通过的路程较长 C、运动时间较长的粒了在磁场中偏转的角度较大 D、运动时间较长的粒子射出磁场后速率增大 4、如图所示,在一个半径为R的圆形区域内存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸 面向里。一个带电粒子从磁场边界的A点以指向圆心0的方向进入磁场区域内, 粒子将做圆周运动到达磁场边界的C点。若粒子在经过D点时,与一个原来静止 A 的、不带电的粒了相碰,碰撞后两者结合在一起形成一个新粒 子。关于这个新粒子的运动情况,下列判断正确的是() A、新粒子的运动半径将减小,可能到达F点 B、新粒子的运动半径将增大,可能到达E点 C、新粒子的运动半径将不变,仍然到达C点 D、新粒了在磁场中的运动时间将变短 5、如图所示,地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和 匀强磁场,已知磁场方向垂直于纸面向里,一个带电油滴沿着 一条与竖直方向成。角的直线运动。由此可判断() A、如果油滴带正电,它是从M点运动到N点 B、如果油滴带正电,它是从N点运动到M点 C、如果水平电场方向向左,油滴是从M点运动到N点 D、如果水平电场方向向右,油滴是从M点运动到N点 6、如图所示,两个半径相同的半圆形光滑 轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场 中,轨道两端在同一高度上。两个相同的. 带正电小球(可视为质点的)同口寸分别从 轨道的左端最高点由静止释放,M、N分别为两轨道的最低点, A、两小球到达轨道最低点的速度vM>vN B、两小球到达轨道最低点时对轨道的压力Nm>Nn C、两小球第一次到达最低点的时间相同 D、两小球都能到达轨道的另一端 7、如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁 场,磁感应强度为Bo若在圆心0处静止的原子核中释放一个质 量为、电量为q的粒子,粒子的初速度方向v垂直于磁场,则粒 子从磁场中射出,初速度v满足条件是 ,粒子射出磁场 需要的最长时间为。 8、如图所示,在P0Q区域内分布有磁感应强度为B的匀强磁 场,磁场方向垂直纸面向里。一束负离子沿纸面垂直于磁场边 界0Q方向从A点射入磁场,已知0A=s, ZP0Q=45°,负离子 的质量为m,带电量的绝对,值为q。画出负离子在磁场中运动/ 的轨迹。要使负离了不从0P边射出,负离了进入磁场时的最 大速度不能超过。 x 9、如图所示,半径为r的圆形区域内存在着垂直纸面向里的 匀强磁场,磁感应强度为现有一带电离子(不计重力)从 】以速度v沿I员I形区域的直径射入磁场,巳知离了从。点射出 磁场的方向间的夹角为60° o则该离子带 电荷; 荷质比q/m为 10、(新题)如图以ab为边界的二匀强磁场的磁感应强度为B】 = 2B2,现有一质 量为m带电+q的粒了从0点以初速度V°沿垂直于ab方向发射;在图中作出粒了 运动轨迹,并求出粒子第6次穿过宜线ab所经历的时间、路程及离开点0的距 离。(粒子重力不计) 12、一质量m、带电q的粒了以速度V。从A点沿等边三角形ABC的AB方向射入 强度为B的垂直于纸面的圆形匀强磁场区域中,耍使该粒子飞出磁场后沿BC射 出,求圆形磁场区域的最小面积。 C 13、如图所示,在相互垂直的水平匀强电场和水平匀强磁场中,有一竖直固定绝 缘杆MX ,小球P套在杆上,已知P的质量为ni ,电量为q , P与杆间的动摩擦 因数为U ,电场强度为E ,磁感应强度为B ,小球由静止起开始下滑,设电场、 磁场区域足够大,杆足够长,求: (1)当下滑加速度为最大加速度一半时的速度; (2)当下滑速度为最大下滑速度一半时的加速度。 X X . .订 X X X — >x X X X X X X X X X . N 14、图中,虚线必V是一垂直纸而的平而与纸而的交线,在平而右侧的半空间存 在一磁感应强度为8的匀强磁场,方向垂直纸面向外.。是阪V上的一点,从 。点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为朋、速率为-的粒子.粒子射入 磁场时的速度可在纸面内向各个方向.已知先后射入的两个粒子恰好在磁场 中给定的尸点相遇,尸到。的距离为。不计重力及粒了间的相互作用. (1) 求所考查的粒子在磁场中的轨道半径. (2) 求这两个粒子从。点射入磁场的时间间隔. 15、如图所示,在半径为的I员I形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度 的大小为B, M、N、P三点均匀地分布在圆周上。有三对电压相等、相距为d平 行金属板,分别在这三点与圆相切,而且在相切处极板留有缝隙。一个质量为in、 电量为q、不计重力的带正电的粒子,从Q点由静止开始运动,经过一段时间后, 恰好又回到Q点。 (1) 、画出粒了运动的轨迹,并标出三对金属板的正负极。 (2) 、平行金属板间的电压U与磁感应强度的大小为B应满足什么关系? (3) 、粒子从Q点出发乂叵1到Q点,需要多少时间?