高中物理 第三章 磁场 带电粒子在磁场中运动练习（四） 新人教版选修3-1 4页

广东省汕头市澄海中学高中物理第三章磁场带电粒子在磁场中运动练习（四）新人教版选修3-1【巩固练习】（）1.一带电粒子，沿垂直于磁场的方向射人一匀强磁场，粒子的一段径迹如图，径迹上每一小段都可以看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减小(电量不变)则可判定：A．粒子从a到b，带正电B．粒子从b到a，带正电C．粒子从a到b，带负电D．粒子从b到a，带负电2．如图所示的是质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为Ul，B为速度选择器，磁场与电场垂直，磁感应强度为B1，板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2，今有一质量为m、电量为q的正离子经加速后，恰能通过速度选择器，进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动，（不计重力）求：(1)粒子的速度V(2)速度选择器的电压U2(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R﹡﹡3．如图所示，一带电质点的质量为m，电荷为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的速度v射出，可在适当的地方加一个垂直于xoy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，求：这圆形磁场区域的最小半径．（重力忽略不计．）abOyxyv31\n4．磁流体发电是一项新兴持术，它可以把气体的内能直接转化为电能，如图所示是磁流体发电机的装置，A、B组成一对平行电极，两板间距为d，内有磁感应强度为B的匀强磁场。现持续将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而整体呈中性）垂直喷入磁场，每个离子的速度为v，电量大小为q，忽略两极之间的等效内阻，求：稳定时，电势较高的是哪个极？磁流体发电机的电动势多大？外电阻R上消耗的功率为多大.﹡﹡5．如图所示，在区域Ⅰ内为加速电场，两板间加速电压为U，板间距离为d。区域Ⅱ、Ⅲ内都有磁感应强度为B的匀强磁场，但方向相反。在孔S处有一带电量为q、质量为m的粒子由静止开始被两板间的电场加速后，从孔S/处垂直磁场方向进入区域Ⅱ。要求使该粒子通过某一路径绕行一周后返回S点。已知区域Ⅱ的宽度为L=。求：⑴试绘出粒子在电场、磁场中的运动轨迹。⑵区域Ⅲ的宽度至少为多大？⑶求该粒子周期性往返运动的周期？SS/ⅠⅢⅡ6．如图所示，以MN为界的两匀强磁场，磁感应强度B1=2B231\n，方向垂直纸面向里，现有一质量为m、带电量为q的正粒子，从O点沿图示方向进入B1中。求：⑴画出此粒子的运动轨迹⑵经过多长时间粒子重新回到O点？7．如图所示，虚线MN右侧有垂直纸面向外的匀强磁场B，从MN上一点O可以向磁场区域发射电量为＋q、质量为m、速率为V的粒子，粒子速度方向可在纸面内各个方向。已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇，PO＝L。不计重力及粒子间相互作用。求：⑴粒子在磁场内运动的轨道半径。⑵求这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔。OMNP8．如图所示，两块平行放置的金属板，上板带正电，下板带等量负电。在两板间有一垂直纸面向里的匀强磁场。一电子从两板左侧以速度v0沿金属板方向射入，当两板间磁场的磁感强度为B1时，电子从a点射出两板，射出时的速度为2v0。当两板间磁场的磁感强度为B2时，电子从b点射出时的侧移量（竖直方向上位移）仅为从a点射出时侧移量的1/4，求：电子从b点射出的速率。9．如图所示，空间存在正交的电场和磁场，一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，由静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动过程的最低点，忽略重力，则（）A、这离子一定带正电荷B、A点B点位于同一高度C、离子在C点时速度最大D、离子到达B点后，将沿原曲线返回到A点31\n10．如图所示，质量为1g的小环带4×10-4C正电，套在长直的绝缘杆上，两者间的动摩擦因数μ=0.2，将杆放入都是水平的互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，杆所在的竖直平面与磁场垂直，杆与电场夹角为37°，若E=10N/C，B=0.5T，小环从静止释放，求：（1）当小环加速度最大时，环的速度和加速度；（2）当小环速度最大时，环的速度和加速度。11．如图为电磁流量计的示意图，直径为d的非磁性材料制成的圆形导管内有导电液体流动，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a、b两点间的电势差为U，求：管中导电液体的流量Q=m3/s31