1、填空题 如图所示,电子射线管(A为其阴极),放在蹄形磁轶的N、S两极间,射线管的AB两极分别接在直流高压电源的?极和?极。磁时,荧光屏上的电子束运动径迹?偏转。(填“向上”、“向下”“不”)。
参考答案:负 正 向下
本题解析:A为阴极则接电源的负极,则B接电源的正极,电子从A中射出,磁场方向垂直向里,根据左手定则,电子受到向下的洛伦兹力,所以电子的运动轨迹向下偏转。
本题难度:简单
2、选择题 如右图所示,一带电粒子垂直射入一垂直纸面向里自左向右逐渐增强的磁场中,由于周围气体的阻尼作用,其运动径迹为一段圆弧线,则从图中可以判断(不计重力)( )
A.粒子从A点射入,速率逐渐减小
B.粒子从 A点射入,速率逐渐增大
C.粒子带负电,从B点射入磁场
D.粒子带正电,从B点射入磁场
参考答案:A
本题解析:由于空气有阻尼作用,粒子运动速率一定减小,由知,v逐渐减小,而R却保持不变,B一定逐渐减小,所以A正确.粒子以洛伦兹力作圆周运动的向心力,根据左手定则判断,粒子从A点射入,CD错误.
故选A
点评:带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定圆心、画轨迹、求半径.
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,一个带正电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v,若加上一个垂直于纸面向外的磁场,物体仍然沿斜面滑到底端时速度(?)
A.等于v
B.大于v
C.小于v
D.不能确定
参考答案:B
本题解析:加上磁场以后,物体在运动的过程中会受到洛伦兹力的作用,根据左手定则可判断洛伦兹力的方向垂直于斜面向上,使得物体与斜面间的弹力减小,摩擦力减小,根据动能定理可得:,到达低端的速度变大,所以B正确;A、C、D错误
本题难度:简单
4、计算题 如图所示,在一平面直角坐标系所确定的平面内存在着两个匀强磁场区域,以一、三象限角平分线为界,分界线为MN.MN上方区域存在匀强磁场B1,垂直纸面向里,下方区城存在匀强磁场B2,也垂直纸面向里,且有B2 =2B1=0.2T,x正半轴与ON之间的区域没有磁场。在边界线MN上有坐标为(2、2)的一粒子发射源S,不断向Y轴负方向发射各种速率的带电粒子.所有粒子带电量均为-q,质量均为m(重力不计),其荷质比为c/kg。试问:
(1)?若S发射了两颗粒子,它们的速度分别为m/s和m/s,结果,经过一段时间,两颗粒子先后经过分界线ON上的点P(P未画出),求SP的距离。
(2)?若S发射了一速度为m/s的带电粒子,经过一段时间,其第一次经过分界线MO上的点Q(Q未画出),求Q点的坐标。
(3)?若S发射了一速度为m/s的带电粒子,求其从发出到第三次经过x轴所花费的时间。
参考答案:(1)SP=0(2)
(3)
本题解析:(1)如图
所以能回到S
所以SP=0
(2)?如图,圆心O’
设在中
(3)
圆心为0,如图
本题难度:一般
5、选择题 (14分)如图甲所示,在xOy坐标平面y轴左侧有一速度选择器,速度选择器中的匀强电场方向竖直向下,两板间的电压为U,距离为d;匀强磁场磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。xOy坐标平面的第一象限(包括x、y轴)内存在磁感应强度大小为BO、方向垂直于xOy平面且随时间做周期性变化的匀强磁场,如图乙所示(磁场方向垂直xOy平面向里的为正)。一束比荷不同的带正电的粒子恰能沿直线通过速度选择器,在t=0时刻从坐标原点O垂直射人周期性变化的磁场中。部分粒子经过一个磁场变化周期TO后,速度方向恰好沿x轴正方向。不计粒子的重力,求:
(1)粒子进入周期性变化的磁场的速度”;
(2)请用三角板和圆规作出经一个磁场变化周期TO后,速度方向恰好沿x轴正方向,且此时纵坐标最大的粒子的运动轨迹,并求出这种粒子的比荷上;
(3)在(2)中所述的粒子速度方向恰好沿x轴正方向时的纵坐标y。
参考答案:(1)(2)(3)
本题解析:2(1)粒子沿直线通过速度选择器,即受力平衡,
得
(2)根据磁场的周期性变化,粒子在匀强磁场中的圆周运动轨迹也是对称的,只要没有离开磁场,经过一个磁场变化周期后速度都会沿X轴正向,即与初速度方向同。恰好不离开磁场时,纵坐标最大,如下图
设粒子在匀强磁场中运动的半径为R,则根据上图中几何关系得,即
设粒子圆周运动周期为T,则有
所以
根据带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,有圆周运动的周期
整理可得
(3)有几何关系可得
带电粒子在匀强磁场中做圆周运动
整理得
本题难度:一般