帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動問題-wenkub
2023-04-09 01:10:49 本頁面
【正文】 ：選BC 由左手定則和粒子的偏轉(zhuǎn)情況可以判斷粒子帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯；根據(jù)洛倫茲力提供向心力qvB＝可得v＝，r越大v越大，由圖可知r最大值為rmax＝，選項(xiàng)B正確；又r最小值為rmin＝，將r的最大值和最小值代入v的表達(dá)式后得出速度之差為Δv＝，可見選項(xiàng)C正確、D錯誤。[答案] BC8．(多選)如圖8，兩個初速度大小相同的同種離子a和b，從O點(diǎn)沿垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后打到屏P上，不計(jì)重力，下列說法正確的有( )圖8A．a(chǎn)、b均帶正電B．a(chǎn)在磁場中飛行的時間比b的短C．a(chǎn)在磁場中飛行的路程比b的短D．a(chǎn)在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比b的近解析：選AD a、b粒子做圓周運(yùn)動的半徑都為R＝，畫出軌跡如圖所示，OO2分別為b、a軌跡的圓心，a在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角大，由t＝T＝和軌跡圖可知A、D選項(xiàng)正確。若粒子速度為v0，最遠(yuǎn)可落在邊界上的A點(diǎn)。江蘇高考)如圖8173。2173。下列說法中正確的有( )圖8173。5．(多選)(201107天津理綜OBxyv 1如圖所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。18所示，一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點(diǎn)以速度v，沿與x軸正方向成60176。2173。運(yùn)動中經(jīng)過b點(diǎn)，Oa＝Ob，若撤去磁場加一個與y軸平行的勻強(qiáng)電場，仍以v0從a點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入電場，粒子仍能通過b點(diǎn)，那么電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B之比為( )圖9A．v0 B．1C．2v0 D.解析：選C 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，O為圓心，故Oa＝Ob＝r＝①帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，故Ob＝v0t＝Oa＝t2＝②由①②得＝2v0，故選項(xiàng)C對。坐標(biāo)原點(diǎn)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xy平面內(nèi)，與y軸正方向的夾角分布在0～90176?！窘馕觥勘绢}以大量帶電粒子沿各個方向在有界勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動，建立一幅動態(tài)運(yùn)動圖景，考查考生空間想象能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力。 ③ （4分） 設(shè)最后離開磁場的粒子的發(fā)射速度方向與y軸正方向的夾角為α，由幾何關(guān)系可得： ④ （2分） ⑤ （2分）又 ⑥ （1分）由④⑤⑥式解得： ⑦ （2分）由②⑦式得： ⑧ （2分）（2）由④⑦式得： ⑨ （2分）【答案】（1） （2）【類題拓展】巧解有界磁場中部分圓弧運(yùn)動問題（1）分析思路三步走：，畫出軌跡；，定物理量；，定臨界狀態(tài)。：寫出軌跡圓和圓形邊界的解析方程，應(yīng)用物理和數(shù)學(xué)知識求解。且同時到達(dá)P點(diǎn)．a(chǎn)、b兩粒子的質(zhì)量之比為( )A．1∶2 B．2∶1C．3∶4 D．4∶3解析：根據(jù)粒子a、b動能相同得，mav＝mbv；a粒子在磁場中運(yùn)動軌跡半徑ra＝d/，b粒子在磁場中運(yùn)動軌跡半徑rb＝176。從靜止開始經(jīng)U0＝10 V的電壓加速后，從P點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入磁場，已知OP＝30 cm，(粒子重力不計(jì)，sin 37176。＝ m故圓心一定在x軸上，軌跡如圖甲所示?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的帶電粒子，在x軸上到原點(diǎn)的距離為的P點(diǎn)，以平行于y軸的初速度射入此磁場，在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場。19所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)，不加磁場時，不計(jì)重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入，穿過此區(qū)域的時間為t。19A．帶電粒子的比荷B．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期C．帶電粒子的初速度D．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑[解析] 由帶電粒子在磁場中運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)角，可知帶電粒子運(yùn)動軌跡所對應(yīng)的圓心角為60176。[答案] AB10．(2015海南高考)空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圖8173。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。20A．入射速度不同的粒子在磁場中的運(yùn)動時間一定不同B．入射速度相同的粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡一定相同C．在磁場中運(yùn)動時間相同的粒子，其運(yùn)動軌跡一定相同D．在磁場中運(yùn)動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大[解析] 在磁場中帶電粒子運(yùn)動半徑r＝，運(yùn)動時間：t＝(θ為轉(zhuǎn)過圓心角)，故B、D正確。一個氫核從ad邊的中點(diǎn)m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場的方向，以一定速度射入磁場，正好從ab邊中點(diǎn)n射出磁場。一群不計(jì)重力、質(zhì)量m＝310－7 kg、電荷量q＝＋210－3 C的帶電粒子以速度v＝5102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射入磁場區(qū)域，則( )圖8173。abcdBveO一群不計(jì)重力、質(zhì)量m＝3107 kg、電荷量q＝＋210－3 C的帶電粒子以速度v＝5l02 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射人磁場區(qū)域DA．從Od邊射人的粒子，出射點(diǎn)全部分布在Oa邊B．從aO邊射人的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊C．從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在Oa邊和ab邊D．從aO邊射人的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和bc邊07寧夏理綜 1 在半徑為R的半圓形區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。求入射粒子的速度。新課標(biāo)全國卷（2）如果粒子經(jīng)紙面內(nèi)Q
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