1、选择题 如图所示,虚线所示的区域内,有方向垂直于画面向里的匀强磁场,从边缘A处有一束速度各不相同的质子沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场区运动过程中,错误的是(?)

A.运动时间越长,其轨迹越长
B.运动时间越短的,射出磁场的速率越小。
C.在磁场中偏转越小的,运动时间越短。
D.所有质子在磁场中运动时间都相等
参考答案:ABD
本题解析:解:设磁场区域半径为R,轨迹的圆心角为α.

粒子运动的轨迹为
,粒子的运动时间越长,α越大,根据数学知识可以证明孤长S越短.故A错误;粒子在磁场中运动的时间为
,而轨迹半径
,当粒子的运动时间越短时,α越小,则知r越大,而
,则速度v越大.故B错误;根据推论得知,带电粒子在磁场中偏转角等于轨迹的圆心角α,则在磁场中偏转越小的,轨迹的圆心角α,由
知,运动时间越短.故C正确;由上分析知道,速度越大,轨迹半径r越大,而
,α越小,通过磁场的时间越短.故D错误.
本题难度:一般
2、选择题 两个粒子,带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动
[? ]
A.若速率相等,则半径必相等
B.若质量相等,则周期必相等
C.若动量大小相等,则半径必相等
D.若动能相等,则周期必相等
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°。则它们在磁场中运动的时间之比为( ? )

A.1:1:1
B.1:
:
C.1:2:3
D.3:2:1
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在X轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口,在Y轴上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q, 不计其重力。则上述粒子的比荷
(C/kg) 是

A.
B.4.9×
C.
D.
参考答案:B
本题解析:设粒子在磁场中的运动半径为r,画出粒子的轨迹图如图所示,

依题意MP连线即为该粒子在磁场中作匀速圆周运动的直径,由几何关系得
,由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心力,可得
,联立解得:
,故选项B正确.
本题难度:一般
5、计算题 如图所示为质谱仪上的原理图,M为粒子加速器,电压为U1=5000V;N为速度选择器, 磁场与电场正交,磁感应强度为B1=0.2T,板间距离为d =0.06m;P为一个边长为l的正方形abcd的磁场区,磁感应强度为B2=0.1T,方向垂直纸面向外,其中dc的中点S开有小孔,外侧紧贴dc放置一块荧光屏。今有一比荷为
的正离子从静止开始经加速后,恰好通过速度选择器,从a孔以平行于ab方向进入abcd磁场区,正离子刚好经过小孔S 打在荧光屏上。求:

(1)粒子离开加速器时的速度v;
(2)速度选择器的电压U2;
(3)正方形abcd边长l。
参考答案:(1)
(2)
(3)0.16m
本题解析:(1)粒子加速过程
1分
粒子离开加速器时的速度
2分
(2)在速度选择器运动过程中
1分
1分
速度选择器的电压
1分
(3)粒子在磁场区域匀速圆周运动
1分
1分
由几何关系得
1分
正方形abcd边长
1分
考点:动能定理 速度选择器 牛顿第二定律
本题难度:一般