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1、3.6帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動同步試題
一、 選擇題:
1、關(guān)于帶電粒子在磁場中的運(yùn)動,下列說法正確的是( )
A、帶電粒子飛入勻強(qiáng)磁場后,一定做勻速圓周運(yùn)動
B、帶電粒子飛入勻強(qiáng)磁場后做勻速圓周運(yùn)動時,速度一定不變
C、帶電粒子飛入勻強(qiáng)磁場后做勻速圓周運(yùn)動時,洛侖茲力的方向總和運(yùn)動方向垂直
D、帶電粒子飛入勻強(qiáng)磁場后做勻速圓周運(yùn)動時,動能一定保持不變
2、質(zhì)子和粒子在同一勻強(qiáng)磁場中做半徑相同的圓周運(yùn)動,由此可知,質(zhì)子的動能E1和粒子的動能E2之比E1:E2等于( )
A、4:1 B、1:1 C、1:2 D2:1
3、帶電粒子以相
2、同的速度分別垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場時,它將( )
A、在勻強(qiáng)電場中做勻速圓周運(yùn)動 B、在勻強(qiáng)磁場中做變加速曲線運(yùn)動
C、在勻強(qiáng)電場中做拋物線運(yùn)動 D、在勻強(qiáng)磁場中做拋物線運(yùn)動
4、把擺球帶電的單擺置于勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,當(dāng)帶電擺球最初兩次經(jīng)過最低點(diǎn)時,相同的量是( )
A、小球受到的洛侖茲力 B、擺線的拉力
C、小球的動能 D、小球的加速度
5、如圖所示ab是一段彎管,其中心線是半徑為R的一段圓弧,將它置于一給定的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向如圖所示,有一束粒子對準(zhǔn)a端射入彎管,粒子有不同質(zhì)量,不
3、同速度,但都是二價正離子,下列說法中正確的是( )
A、只有速度大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管
B、只有質(zhì)量一定的粒子可以沿中心線通過彎管
C、只有動量大小一定的粒子可以沿中心線通過彎管
D、只有動能一定的粒子可以沿中心線通過彎管
6、如圖所示,比荷為e/m的電子從左側(cè)垂直于界面、垂直于磁場射入寬度為d、磁感受應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,要從右側(cè)面穿出這個磁場區(qū)域,電子的速度至少應(yīng)為( )
A、2Bed/m B、Bed/m C、Bed/(2m) D、Bed/m
二、填空題:
7、邊長為a的正方形處于有界磁場中,如圖所示。一束電子以速度v0水平射入
4、磁場后,分別從A處和C處射出,則VA:VC= ,所經(jīng)歷的時間之比tA:tB=
8、一初速度為零的帶電粒子,經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,已知帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,則帶電粒子所受的洛侖茲力為 ,軌道半徑為 。
9、質(zhì)子和粒子以相同的動能垂直于磁場方向射入同一勻強(qiáng)磁場,它們的運(yùn)動軌跡半徑之比RP:R= ,運(yùn)動周期之比TP:T= 。
三、計算題:
10、如圖所示,質(zhì)量為為m、電量為q的帶電粒子,經(jīng)電壓為U加速,又經(jīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場后落到圖中D點(diǎn),
5、求A、D間的距離和粒子在磁場中運(yùn)動的時間。
11、如圖所示,一個帶負(fù)電的粒子以速度v由坐標(biāo)原點(diǎn)射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,速度方向與x軸、y軸均成45°。已知該粒子電量為-q,質(zhì)量為m,則該粒子通過x軸和y軸的坐標(biāo)分別是多少?
12、帶電液滴從H高處自由下落,進(jìn)入一個既有電場又有磁場的區(qū)域,已知磁場方向垂直紙面,電場與磁場垂直,電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若液滴在此區(qū)域內(nèi)正好做勻速圓周運(yùn)動,則圓周的半徑為多大?
13、如圖所示,帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,垂直穿過均勻鋁板,如果R1=20cm,R2=19cm,求帶電粒
6、子能穿過鋁板多少次。(設(shè)鋁板對粒子的阻力恒定,粒子的電量不變)
14、串列加速器是用來產(chǎn)生高能離子的裝置,圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖,其中加速管的中部b處有很高的正電勢U,a、c兩端均有電極接地(電勢為零)?,F(xiàn)將速度很低的負(fù)一價碳離子從a端輸入,當(dāng)離子到達(dá)b處時,可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離,成為n價正離子,而不改變其速度大小。這些正n價碳離子從c端飛出后進(jìn)入一與其速度方向垂直的、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場 中,在磁場中做半徑為R的圓周運(yùn)動,已知碳離子的質(zhì)量m=2.0×10-26㎏,U=7.5×105V,B=0.50T,n=2,基元電荷e=1.6×10-19C ,求R。
3.6帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動同步試題答案
一、選擇題:
1、CD 2、B 3、BC 4、CD 5、C 6、B
二、填空題:
7、1:2 2:1
8、
9、1:1 1:2
三、計算題:
10、
11、, -
12、
13、10次
14、eU= n eU=-eU (n+1)eu=
v2= R====0.75m