26.解析：⑴由题意知质子轨道半径r_p = L₀　

对质子应用牛顿定律得eBr_p =　　

解得：　　　　　　　　　

⑵质子做圆周运动的周期T_p = 　

与α粒子做圆周运动的周期T_α= = 　

质子通过O点的时刻为t = T_p、T_p、T_p、

要使两粒子在O点相遇，则t = 、、、

也就是说α粒子出发点与O点之间的连线必为其 圆周或 圆周所对的弦(如图)

所以α粒子的轨道半径r_α = 　

据牛顿第二定律得　　

解得：　　　

25.解析：(1)物体由静止开始向右做匀加速运动，证明电场力向右且大于摩擦力.进入磁场后做匀速直线运动，说明它受的摩擦力增大，证明它受的洛伦兹力方向向下.由左手定则判断，物体带负电.

　　 物体带负电而所受电场力向右，证明电场方向向左.

　　 (2)设物体被挡板弹回后做匀速直线运动的速度为v₂，从离开磁场到停在C点的过程中，根据动能定理有

　　 (3)设从 D点进入磁场时的速度为v₁，根据动能定理有：

24. 解析： 　 (1)带电粒子在磁场中偏转。

由牛顿定律得

代入数据得 　　②

　 (2)如图所示。　 ③

　 (3)带电粒子在磁场中的运动周期

　 ④

运动的时间　 ⑤

带电粒子在电场中运动的时间

　　⑥

故粒子在电磁场偏转所用的总时间

　　 ⑦

23.解析：带电粒子在电场中做类平抛运动,进入磁场后做 匀速圆周运动,最终由Q点射出。其运动轨迹如图所示

(1)设粒子从M到P的时间为t，电场强度的大小为E，　 粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学公式有

qE ＝ ma　　　　　

v₀t ＝l　　　　　　　

　l　　　　　　

解得　 　　　

　 (2) 粒子进入磁场时的速度为

粒子进入磁场时速度方向与+方向的夹角为

=45°　　　　　　　　　　　　　　

设粒子在磁场中的运动半径为r

由几何关系知 　　　　

所以Q点的坐标为［0，］　　　

(3)粒子在电场中运动的时间为

在磁场中从P到Q的圆周所对应的圆心角为

所以,粒子从P到Q的运动时间为

粒子由M运动Q所用时间为

22.解析：(1)如图得R=2L

　 R=mv₀/Be

　 (2)x轴坐标 x=aO₁sin60°=

y轴坐标为y=L－aO₁sin60°=

O₁点坐标为()

(3)粒子在磁场中飞行时间为

26.如图所示，在某装置中有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于xOy所在的纸面向外．某时刻在x=L₀、y=0处，一质子沿y轴的负方向进入磁场；同一时刻，在x= - L₀、y=0处，一个α粒子也进入磁场，速度方向与磁场垂直．不考虑质子与α粒子的重力及其间的相互作用力．设质子的质量为m、电量为e．

⑴如果质子经过坐标原点O，它的速度为多大？

⑵如果α粒子与质子在坐标原点O相遇，α粒子的速度应为何值？

第5课时　磁场单元测试答案

25.如图所示，PR是一长为L=0.64m的绝缘平板，固定在水平地面上，挡板R固定在平板的右端.整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的宽度d=0.32m.一个质量m=0.50×10^-3kg、带电荷量为 q=5.0×10^-2C的小物体，从板的P端由静止开始向右做匀加速运动，从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动.当物体碰到挡板R后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤去电场对原磁场的影响)，物体返回时在磁场中仍作匀速运动，离开磁场后做减速运动，停在C点，PC=L/4.若物体与平板间的动摩擦因数μ=0.20，g取10m/s².

⑴判断电场的方向及物体带正电还是带正电；

⑵求磁感应强度B的大小；

⑶求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能.

24.如图所示，在直角坐标系的第Ⅰ象限0≤x≤4区域内，分布着强场

的匀强电场，方向竖直向上；第Ⅱ旬限中的两个直角三角形区

域内，分布着磁感受应强度均为 的匀强磁场，方向分别垂直纸面向

外和向里。质量、电荷量为q=+3.2×10^-19C的带电粒子(不计粒

子重力)，从坐标点的速度平行于x轴向右运动，并

先后通过匀强磁场区域和匀强电场区域。

(1)求带电粒子在磁场中的运动半径；

(2)在图中画出粒子从直线到x=4之间的运动轨迹，并在图中标明轨迹与

y轴和直线x=4的坐标(不要求写出解答过程)；

(3)求粒子在两个磁场及电场区域偏转所用的总时间。

23.如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内有沿－y方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m，带电量为+q的粒子(重力不计)，以初速度v₀，从M(0，)点，沿+x方向射入电场，接着从P(2，0)点进入磁场后由－y轴上的Q射出，射出时速度方向与y轴垂直，求：

(1)电场强度E的大小；

(2)Q点的坐标；

(3)粒子从M点运动到Q点所用的时间t。

22．如图所示，a点距坐标原点的距离为L，坐标平面内有边界过a点和坐

标原点0的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向里。有一电子(质量为m、

电荷量为e)从a点以初速度v₀平行x轴正方向射入磁场区域，在磁场中运行，从x

轴上的b点(图中未画出)射出磁场区域，此时速度方向与x轴的正方向之间的夹

　 角为60°，求

(1)磁场的磁感应强度

(2)磁场区域的圆心O₁的坐标

(3)电子在磁场中运动的时间