0  262449  262457  262463  262467  262473  262475  262479  262485  262487  262493  262499  262503  262505  262509  262515  262517  262523  262527  262529  262533  262535  262539  262541  262543  262544  262545  262547  262548  262549  262551  262553  262557  262559  262563  262565  262569  262575  262577  262583  262587  262589  262593  262599  262605  262607  262613  262617  262619  262625  262629  262635  262643  447090 

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(BC)

A、在匀强电场中做匀速圆周运动   B、在匀强磁场中做变加速曲线运动

C、在匀强电场中做抛物线运动    D、在匀强磁场中做抛物线运动

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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粒子的动能E2之比E1:E2等于(B)

A、4:1   B、1:1   C、1:2    D2:1

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1、关于带电粒子在磁场中的运动,下列说法正确的是(CD)

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

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

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4、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,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?

§6带电粒子在匀强磁场中的运动(1)

[典型例题]

[例1]一电子以垂直于匀强磁场的速度vA,从A处进入长为d宽为h的磁场区域如图,发生偏移而从B处离开磁场,若电量为e,磁感应强度为B,弧AB的长为L,则(B)

A、电子在磁场中运动的时间为t=d/vA   

B、电子在磁场中运动的时间为t=L/vA

C、洛仑兹力对电子做功是BevA·h       

D、电子在A、B两处的速度相同

[解析]电子在磁场中只受洛仑兹力的作用,作匀速圆周运动,认为运动时间为t=是把电子作为类平抛运动了,圆周运动时可用t=来计算;洛仑兹力与电子的运动方向始终垂直,故一定不做功;速度是矢量,电子在A、B两点速度的大小相等,而方向并不相同。

[答案]B

[例2]图所示的匀强磁场中有一束质量不同、速率不同的一价正离子,从同一点P沿同一方向射入磁场,它们中能够到达屏上同一点Q的粒子必须具有(A)

A、相同的动量         B、相同的速率  

C、相同的质量         D、相同的动能

[解析]首先要注意到对于离子这一微观粒子,重力是不计的,那么它只受洛仑兹力而作匀速圆周运动,不同的粒子能到达屏上同一点,说明它们具有相同的轨道半径,由R=可知,对于一价正离子q相同,只有mv相同,R才相同,即须有相同的动量

[答案]A

[例3]竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在图所示的匀强磁场中,B=1.1T,管道半径R=0.8m,其直径POQ在竖直线上,在管口P处以2m/s的速度水平射入一个带电小球(可视为质点),其电量为10-4C(g取10m/s2)试求:

⑴小球滑到Q处的速度为多大?

⑵若小球从Q处滑出瞬间,管道对它的弹力正好为零,小球的质量为多少?

[解析]⑴小球在管道中受重力、洛仑兹力和轨道的作用力,而只有重力对小球做功,由动能定理得: mg·2R=m

解得VQ= =6m/s 

⑵在Q处弹力为零,则洛仑兹力和重力的合力提供向心力,有

q

解得m=1.2×10-5

[基础练习]

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3、如图所示,虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场,匀强电场的电场线方向竖直向上,电场强度E=6×104V/m,匀强磁场的磁感线未在图中画出,一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中,速度v=2×105m/s。如要求带电粒子在虚线框空间做匀速运动,磁场中磁感受线的方向如何?磁感应强度大小如何?(带电粒子所受重力忽略不计)

垂直纸面向外

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2、如图所示,绝缘劈两斜面光滑且足够长,它们的倾角分别为(=,处在垂直纸面向里的匀强磁场中,将质量相等,带等量异种电荷的小球A和B同时从两斜面的顶端由静止释放,不考虑两电荷之间的库仑力,则( )

A、在斜面上两球做匀加速运动,且aA<aB   

B、在斜面上两球都做变加速运动

C、两球沿斜面运动的最大位移sA<sB   

D、两球沿斜面运动的时间tA<tB

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1、设匀强磁场方向沿z轴正向,带负电的运动粒子在磁场中受洛仑兹力f作用的方向沿y轴正向,如图所示,则该带负电的粒子速度方向为( )

A、一定沿x轴正向

B、一定沿x轴负向

C、可能在xOz平面内

D、可能在xOy平面内

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12、如图所示,在有限区域ABCD内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场竖直高度为d,水平方向足够长,磁感应强度为B,在CD边界中点O有大量的不同速度的正、负粒子垂直射入磁场,粒子经磁场偏转后打在足够长的水平边界AB、CD上,请在AB、CD边界上画出粒子所能达到的区域并简要说明理由(不计粒子的重力)。

[能力提升]

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11、如图所示,一带电为-q的小球,质量为m,以初速度v0竖直向上射入水平方向的匀强磁场中,磁感应强度为B。当小球在竖直方向运动h高度时,球在b点上所受的磁场力多大?

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10、有一匀强磁场,磁感应强度大小为1.2T,方向由南指向北,如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场,磁场作用在质子上的力为9.6×10-14N,则质子射入时速度为多大?将在磁场中向哪个方向偏转?

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同步练习册答案