1、训练6带电粒子在匀强磁场中的运动概念规律组1运动电荷进入磁场后(无其他力作用)可能做()A匀速圆周运动 B匀速直线运动C匀加速直线运动 D平抛运动2质子(p)和粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和R，周期分别为Tp和T.则下列选项正确的是()ARpR12，TpT12BRpR11，TpT11CRpR11，TpT12DRpR12，TpT113有三束粒子，分别是质子(p)、氚核(H)和粒子(He)束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直纸面向里)，在下面所示的四个图中，能正确表示出这三束粒子运动轨迹的是()4(2012北京16)处于匀强磁场中
2、的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值()A与粒子电荷量成正比 B与粒子速率成正比C与粒子质量成正比 D与磁感应强度成正比51930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图1所示这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是 ()A粒子由加速器的中心附近进入加速器B粒子由加速器的边缘进入加速器图1C粒子从磁场中获得能量D粒子从电场中获得能量6质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图2所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它
3、的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x， 图2可以判断()A若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大B若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C只要x相同，则离子质量一定相同D只要x相同，则离子的比荷一定相同方法技巧组7如图3所示，在x0、y0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B.现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场不计重力的影响由这些条件可知() 图3A不能确定粒子通过y轴时的位置B不能确定粒子速度的大小C不能确定粒子在磁场中运动所
4、经历的时间D以上三个判断都不对8如图4所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成角的方向以相同的速度v射入磁场中，则关于正、负电子，下列说法不正确的是() 图4A在磁场中的运动时间相同B在磁场中运动的轨道半径相同C出边界时两者的速度相同D出边界点到O点的距离相等9平面直角坐标系的第象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30的方向进入磁场，运动到A点(图5中未画出)时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则() 图5A该粒子带正电BA点与x轴的距离为C粒子由O到A经历时间tD
5、运动过程中粒子的速度不变10长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离也为l，极板不带电现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从两极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是()A使粒子的速度vC使粒子的速度vD使粒子的速度v11(2012江苏9)如图6所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场若粒子速度为v0，最远能落在边界上的A点下列说法正确的有()A若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0B若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0 图6C若粒子落在A点左右两侧d的范
6、围内，其速度不可能小于v0D若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于v012质谱仪的构造如图7所示，离子从离子源出来经过板间电压为U的加速电场后进入磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着半圆周运动到达记录它的照相底片上，测得图中PQ的距离为L，则该粒子的比荷为多大？图713如图8，在某装置中有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于xOy所在纸面向外某时刻在xl0、y0处，一质子沿y轴负方向进入磁场；同一时刻，在xl0、y0处，一个粒子进入磁场，速度方向与磁场垂直不考虑质子与粒子的相互作用，设质子的质量为m，电荷量为e.则： 图8(1)如果质子经过坐标原点O，它的速度为多大？(2)如果粒子与
7、质子经最短时间在坐标原点相遇，粒子的速度应为何值？方向如何？创新应用组14有一种质谱仪的工作原理图如图9所示，加速电场的电压为U，静电分析器中有汇聚电场，即与圆心O1等距的各点电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心O1.磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零，重力不计)，经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直
8、于磁场方向射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出，并进入收集器已知磁分析器中磁场的磁感应强度大小为B，图9 (1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；(2)求出Q点与圆心O2的距离d；(3)若仅将离子的质量变为m1(m1m)，而离子的电荷量q及其他条件不变，试判断该离子还能否从Q点射出磁分析器，并简要说明理由答案1AB2A3C4D5AD6AD7D8A9BC10AB11BC12. 13(1)eBl0/2m(2)eBl0/4m，方向与x轴正方向的夹角为/414(1)(2) (3)见解析解析(3)设质量为m1的离子经加速电场加速后，速度为v1，根据动能定理，有qUm1v离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有qE由解得，质量为m1的离子在静电分析器中做匀速圆周运动的轨道半径R1R，仍从N点射出静电分析器，由P点射入磁分析器离子在磁分析器中做匀速圆周运动的半径r1 ，r1r，所以不能沿原来的轨迹从Q点射出磁分析器