带电粒子在磁场中偏转的几种题型
课后篇巩固提升
基础巩固
1.(多选)如图所示,带负电的粒子以速度v从粒子源P处竖直向下射出,若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面),则带电粒子的可能轨迹是( )
A.a B.b C.c D.d
解析粒子的入射方向必定与它的运动轨迹相切,故轨迹a、c均不可能,正确选项为B、D。
答案BD
2.半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中,并从B点射出。∠AOB=120°,如图所示,则该带电粒子在磁场中运动的时间为( )
A.2πr3v0 B.23πr3v0
C.πr3v0 D.3πr3v0
解析从AB所对圆心角θ=60°,知t=16T=πm3qB。但题中已知条件不够,没有此选项,另想办法找规律表示t。由匀速圆周运动t=ABv0,从题图分析有R=3r,则:AB=R·θ=3r×π3=33πr,则t=ABv0=3πr3v0,故D正确。
答案D
3.
带电质点在匀强磁场中运动,某时刻速度方向如图所示,所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反,不计阻力,则在此后的一小段时间内,带电质点将( )
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A.可能做直线运动
B.可能做匀减速运动
C.一定做曲线运动
D.可能做匀速圆周运动
解析带电质点在运动过程中,重力做功,速度大小和方向发生变化,洛伦兹力的大小和方向也随之发生变化,故带电质点不可能做直线运动,也不可能做匀减速运动和匀速圆周运动,C正确。
答案C
4.(多选)长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,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),从左边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v5BqL4m
C.使粒子的速度v>BqLm
D.使粒子的速度BqL4m3mv3aq B.B3mvaq D.Br0,解得B