课时作业30 磁场对运动电荷的作用时间:45分钟1.粗糙绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线,俯视图如图所示,两根导线中通有相同的电流,电流方向垂直纸面向里.水平面上一带电滑块(电性未知)以某一初速度v沿两导线连线的中垂线入射,运动过程中滑块始终未脱离水平面.下列说法正确的是( D )A.滑块可能做加速直线运动B.滑块可能做匀速直线运动C.滑块可能做曲线运动D.滑块一定做减速直线运动解析:根据安培定则,知两导线连线上的垂直平分线上:上方的磁场方向水平向右,而下方的磁场方向水平向左,根据左手定则,可知滑块受到的洛伦兹力方向垂直于水平面向上或向下,滑块所受的支持力减小或增大,滑块所受的滑动摩擦力与速度反向,滑块一定做减速直线运动,故A、B、C错误,D正确.2.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行.一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的( D )A.轨道半径减小,角速度增大B.轨道半径减小,角速度减小C.轨道半径增大,角速度增大
D.轨道半径增大,角速度减小解析:由于速度方向与磁场方向垂直,粒子受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,即qvB=,轨道半径r=,从较强磁场进入较弱磁场后,磁感应强度变小,速度大小不变,轨道半径r变大,根据角速度ω==可知角速度变小,选项D正确.3.如图所示,在第Ⅰ象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负粒子分别以相同速率沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场,则正、负粒子在磁场中运动的时间之比为( B )A.12 B.21C.1D.11解析:正、负粒子在磁场中运动轨迹如图所示,正粒子做匀速圆周运动在磁场中的部分对应圆心角为120°,负粒子做匀速圆周运动在磁场中的部分对应圆心角为60°,故时间之比为21.
4.(多选)如图所示,在半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,a、b、c、d是圆上等分圆周的四个点.一带电粒子从P点射入磁场,OP与Od的夹角为30°,带电粒子的速度大小为v、方向与ab垂直时,恰好能反向飞出磁场,且粒子在磁场中运动的时间为t.若只将cbd半圆内的磁场方向变成垂直纸面向里,粒子仍然从P点以相同速度射入,设粒子在磁场中的偏转半径为r′,粒子在磁场中运动的时间为t′,则下列说法正确的是( BD )A.粒子的偏转半径r′=RB.粒子的偏转半径r′=RC.粒子的运动时间t′=2t
D.粒子的运动时间满足t