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【物理】3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》同步测试(新人教版选修3-1)


3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动
一、选择题: 1、关于带电粒子在磁场中的运动,下列说法正确的是( A、带电粒子飞入匀强磁场后,一定做匀速圆周运动 B、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时,速度一定不变 )

同步试题

C、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时,洛仑兹力的方向总和运动方向垂直 D、带电粒子飞入匀强磁场后做匀

速圆周运动时,动能一定保持不变 2、质子和 ? 粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动,由此可知,质子的动能 E1 和 ? 粒子的动能 E2 之比 E1:E2 等于( A、4:1 B、1:1 C、1:2 ) D2:1 )

3、带电粒子以相同的速度分别垂直进入匀强电场和匀强磁场时,它将( A、在匀强电场中做匀速圆周运动 C、在匀强电场中做抛物线运动 B、在匀强磁场中做变加速曲线运动 D、在匀强磁场中做抛物线运动

4、把摆球带电的单摆置于匀强磁场中,如图所示,当带电摆球最初两 次经过最低点时,相同的量是( ) A、小球受到的洛仑兹力 C、小球的动能 B、摆线的拉力 D、小球的加速度

5、如图所示 ab 是一段弯管,其中心线是半径为 R 的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁 场中,磁场方向如图所示,有一束粒子对准 a 端射入弯管,粒子有不同质量,不同速度,但 都是二价正离子,下列说法中正确的是( )

A、只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 B、只有质量一定的粒子可以沿中心线通过弯管 C、只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 D、只有动能一定的粒子可以沿中心线通过弯管 6、 如图所示, 比荷为 e/m 的电子从左侧垂直于界面、 垂直于磁场射入宽度为 d、 磁感受应强度为 B 的匀强磁场区域,要从右侧面穿出这个磁场区域,电子的速 度至少应为( A、2Bed/m ) B、Bed/m C、Bed/(2m) D、 2 Bed/m

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二、填空题: 7、边长为 a 的正方形处于有界磁场中,如图所示。一束电子以速度 v0 水平 射入磁场后,分别从 A 处和 C 处射出,则 VA:VC= 比 tA:tB= 8、 一初速度为零的带电粒子, 经电压为 U 的电场加速后进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中, 已知带电粒子的质量为 m,电量为 q,则带电粒子所受的洛仑兹力为 径为 。 ,轨道半 ,所经历的时间之

9、质子和 ? 粒子以相同的动能垂直于磁场方向射入同一匀强磁场,它们的运动轨迹半径之 比 RP:R ? = 三、计算题: 10、如图所示,质量为为 m、电量为 q 的带电粒子,经电压为 U 加速,又经磁感应强度为 B 的匀强磁场后落到图中 D 点,求 A、D 间的距离和粒子在磁场中运动的时间。 ,运动周期之比 TP:T ? = 。

11、如图所示,一个带负电的粒子以速度 v 由坐标原点射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中, 速度方向与 x 轴、y 轴均成 45°。已知该粒子电量为-q,质量为 m,则该粒子通过 x 轴和 y 轴的坐标分别是多少?

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12、带电液滴从 H 高处自由下落,进入一个既有电场又有磁场的区域,已知磁场方向垂直 纸面,电场与磁场垂直,电场强度为 E,磁感应强度为 B,若液滴在此区域内正好做匀速圆 周运动,则圆周的半径为多大?

13、如图所示,带电粒子进入匀强磁场,垂直穿过均匀铝板,如果 R1=20cm,R2=19cm,求 带电粒子能穿过铝板多少次。 (设铝板对粒子的阻力恒定,粒子的电量不变)

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14、串列加速器是用来产生高能离子的装置,图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加 速管的中部 b 处有很高的正电势 U,a、c 两端均有电极接地(电势为零) 。现将速度很低的 负一价碳离子从 a 端输入,当离子到达 b 处时,可被设在 b 处的特殊装置将其电子剥离,成 为 n 价正离子,而不改变其速度大小。 这些正 n 价碳离子从 c 端飞出后进入一与其速度方向 垂直的、磁感强度为 B 的匀强磁场 中,在磁场中做半径为 R 的圆周运动,已知碳离子的质 量 m=2.0× -26 ㎏,U=7.5× 5V,B=0.50T,n=2,基元电荷 e=1.6× -19C ,求 R。 10 10 10

3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动同步试题答案
一、选择题: 1、CD 2、B 二、填空题: 7、1:2 2:1 8、 qB 3、BC 4、CD 5、C 6、B

2qv m

2m qv Bq

9、1:1 1:2 三、计算题:

10、

2 2mqv Bq

?m Bq

11、

2m v 2m v , qB qB

12、

E 2H B g

13、10 次 14、eU=

1 2 mv1 2

n eU=

1 2 1 2 mv 2 -eU (n+1)eu= mv 2 2 2

v2=

2?n ? 1?eU m

R=

m v2 m 2?n ? 1?eU 2?n ? 1?m U = = =0.75m neB neB m n2 B 2e

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