2018年高考物理帶電粒子在勻強磁場中運動的分析復習練習(含解析)

1、帶電粒子在勻強磁場中運動的分析難易程度：利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子。圖中板B方向垂直紙面向里的勻強磁場，板上有兩條寬度分別為一群質(zhì)量為m電荷量為q,具有不同速度的粒子從寬度為 于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說法正確的是XXXXXXXXXXXXXXX*XXXXXXXXXKXxxXXXXxXXxxK* 4 d 1 f tfA.粒子帶正電B.射出粒子的最大速度為qB（L 3d）2mC.保持d和L不變， 增大B,射出粒子的最大速度與最小速度之差增大D.保持d和B不變，增大L,射出粒子的最大速度與最小速度之差增大【參考答案】BCBC【試題解析】由左手定則可判斷粒子帶負電，故A

2、 A 錯誤；由題意知：粒子的最大半徑L 3dLmv fqB（L 3d）rmax、粒子的最小半徑rmin，根據(jù)r，可得Vmax :22qB2mqBL3qBd ,“Vmin，則Vmax Tmin，故可知 BCBC 正確，D D 錯誤。2m2m【知識補給】帶電粒子在勻強磁場中的運動（1 1）如何確定“圓心”1由兩點和兩線確定圓心，畫出帶電粒子在勻強磁場中的運動軌跡。確定帶電粒子運動軌跡上的兩個特殊點（一般是射入和射出磁場時的兩點） ，過這兩點作帶電粒子運動方向的垂線 （這 兩垂線即為粒子在這兩點所受洛倫茲力的方向） ，則兩垂線的交點就是圓心，如圖（ a a）所示。2若只已知過其中一個點的粒子運動方向

3、，則除過已知運動方向的該點作垂線外，還要將這MN上方是磁感應強度大小為2 2d和d的縫，兩縫近端相距為L。2 2d的縫垂直于板MN進入磁場，對-2 -兩點相連作弦，再作弦的中垂線，兩垂線交點就是圓心，如圖（b b）所示。-3 -3若只已知一個點及運動方向，也知另外某時刻的速度方向，但不確定該速度方向所在的點,如圖（C C）所示，此時要將其中一速度的延長線與另一速度的反向延長線相交成一角畫出該角的角平分線，它與已知點的速度的垂線交于一點（2 2）如何確定“半徑”（3 3）如何確定“圓心角與時間”(/PAM,O該點就是圓心。(b)方法一：由物理方程求，半徑mvqB；方法二：由幾何方程求，一般由數(shù)學

4、知識（勾股定理、三角函數(shù)等）計算來確定。速度的偏向角0= =圓弧所對應的圓心角（回旋角）0=2=2 倍的弦切角a,如圖（d d）所示。時間的計算方法。方法一：由圓心角求,6t t T T2 2nRr：半如圖所示，兩勻強磁場的方向相同，以虛線MN為理想邊界，磁感應強度分別為今有一質(zhì)量為m電荷量為e的電子從MN上的P點沿垂直于磁場方向射入勻強磁場B、B2,B中，其運動軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線。則以下說法正確的是| XP、嚴X xx Ox(c)(J方法二：由弧長求,-4 -A.A.若r=2=2R則粒子在磁場中運動的最長時間為im6qBB.B.電子運行一周回到P用時為T=2nB1eC.C.B=

5、2=2B2D.D.Bi=4=4E2J補如圖所示，MN是磁感應強度為B的勻強磁場的邊界。一質(zhì)量為m電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從0點射入磁場。若粒子速度為V。，最遠能落在邊界上的A點。下列說法正確的有XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXA.若粒子落在A點的左側， 其速度一定小于VoB.若粒子落在A點的右側， 其速度一定大于VoC.若粒子落在A點左右兩側d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于Vo-qBd/2 2mD.D.若粒子落在A點左右兩側d的范圍內(nèi)，其速度不可能大于vo+ +qBd/2 2m:竟整如圖所示是一個半徑為R的豎直圓形磁場區(qū)域， 磁感應強度大小為B,磁感應強度方向垂直紙面向內(nèi)。有一個粒子源在圓

6、上的A點不停地發(fā)射出速率相同的帶正電的粒子，帶電粒子的質(zhì)量均為m運動的半徑為r，在磁場中的軌跡所對應的圓心角為a。下列說法正確的是A.A.電子的運行軌跡為-5 -B.B.若r=2=2R粒子沿著與半徑方向成 4545角斜向下射入磁場，則有關系tan =1成立27nmC.C. 若r=R,粒子沿著磁場的半徑方向射入，則粒子在磁場中的運動時間為3qBD.D.若r=R,=R,粒子沿著與半徑方向成 6060角斜向下射入磁場，則圓心角a為 150150，一如圖所示，現(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為e的電子從y軸上的P(0,a)點以初速度v平行于x軸射出，為了使電子能夠經(jīng)過x軸上的Q (b, 0 0)點，可在y軸右側加一垂直于xOy平面向 里、寬度為L的勻強磁場，磁感應強度大小為B,該磁場左、右邊界與y軸平行，上、下范圍足夠大(圖中未畫出)。已知:- -2mV2mV,L L時，磁場區(qū)域及電子運動軌跡如圖甲所示。由幾何關#4: ? = - = 則碓場左邊界距坐標原點的更離為可-尸(IYOSEootHmvoa(1cos eB(其 中0=arcs=arcs inineBL)或mvox2=b2mv0a2-aeB設電子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為2r，則：eBv0=，解得：r=巴reBX X X X QXXX xx XX乙(1 -cos &)cot&(其申i9=aicsiiiXi二bL _i甲-1