高考物理知识大全《粒子在有界磁场中运动》考点特训（2018年冲刺版）(十) 2018-10-01 01:21:40 【大 中 小】 1、选择题  在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生衰变，得到一个如图所示的径迹，图中箭头表示衰变后新核的运动方向，不计发出光子的能量，则下列说法正确的是（　　） A．发生的是β衰变，b为β粒子径迹 B．发生的是α衰变，b为α粒子径迹 C．磁场方向垂直纸面向外 D．磁场方向垂直纸面向里 参考答案：AC 本题解析： 本题难度：一般 2、计算题  图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离L，不计重力，求此粒子的电荷e与质量m之比。 参考答案：解：粒子初速v垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动 设其半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有： 因为：① 因粒子经O点时的速度垂直于OP，故OP是直径：L=2R ② 由此得：③ 本题解析： 本题难度：一般 3、选择题  如图正、负电子垂直磁场方向沿与边界成θ=30°角的方向射入只有下边界的匀强磁场中，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为（　　） A．1：1 B．1：2 C．1：5 D．1：6

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般

4、计算题  一质量为m、带电量为q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感强度为B的一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，粒子飞出磁场区后，从b处穿过x轴，速度方向与x轴正向夹角为30°，如图所示（粒子重力忽略不计）。试求：
（1）圆形磁场区的最小面积；
（2）粒子从O点进入磁场区到达b点所经历的时间；
（3）b点的坐标。

参考答案：解：（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径
由图可知，
磁场区域最小半径
磁场区域最小面积
（2）粒子从O至a做匀速圆周运动的时间，从a飞出磁场后做匀速直线运动
∵
∴

∴
（3）∵
∴
∴
故b点的坐标为（，0）

本题解析：

本题难度：困难

5、计算题  在如图所示的空间区域里，y轴左方有一匀强电场，场强方向跟y轴负方向成30°角，大小为E = 4．0×105 N/C，y轴右方有一垂直纸面的匀强磁场，有一质子以速度υ0 = 2．0×106 m/s由x轴上A点（OA =" 10" cm）先后两次进入磁场，第一次沿x轴正方向射入磁场，第二次沿x轴负方向射入磁场，回旋后都垂直射入电场，最后又进入磁场，已知质子质量m为1．6×10-27 kg，不计质子重力，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度大小和方向；
（2）质子两次在磁场中运动的时间之比；
（3）质子两次在电场中运动的时间各为多少？

参考答案：（1）0.1T，方向垂直纸面向里 （2）7：1 （3）1.73×10-7s

本题解析：（1）

如图所示，设质子第一、第二次由B.C两点分别进入电场，轨迹圆心分别为O1、O2．
sin30° =，得R = 2×OA
由qvB=mv2/R 得．B == 0.1T，方向垂直纸面向里
（2）从图中可知，第一、第二次质子在磁场中转过的角度分别为210°和30°，则：

（3）两次质子以相同的速度和夹角进入电场，所以在电场中运动的时间相同。
x = υ0t
y = ××t2 又tan30° =
由以上解得：t = 1.73×10-7s 
考点：本题旨在考查带电粒子在复合场中的运动。

本题难度：困难

He commands enough that obeys a wise man. 听从智者意见的人无需多问别人.

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