1、实验题  初速为零的离子经过电势差为U的电场加速后，从离子枪T中水平射出，经过一段路程后进入水平放置的平行金属板MN和PQ之间.离子所经空间存在一磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示，要使离子能打在金属板上，则离子比荷的范围是____________________.

参考答案：≤≤

本题解析：分两种临界情况讨论离子比荷，其一是离子在磁场中偏转后打到平行金属板的右侧端点，其轨迹如图（a）所示.据几何关系应有：
r12=(r1-)2+(2d)2,解得r1=d.
其二是离子在磁场中偏转后打到平行金属板的左侧端点，其轨迹如图（b）所示.此时有：
?
（a）? (b)
r22=(r2-)2+d2
解得r2= d.
根据离子在电场中加速，由功能关系有：
mv2=qU
再根据离子所受洛伦兹力提供的向心力有：
qvB=m
结合前两种临界情况，可得：=或
=
因此，所求离子比荷的范围是：
≤≤.

本题难度：一般

2、简答题  ?如图10-16所示，带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向60°角，已知带电粒子质量m=3×10-20kg，电量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁场区域的半径R=3×10-1m，不计重力，求磁场的磁感应强度。

参考答案：

本题解析：画进、出磁场速度的垂线得交点O′，O′点即为粒子作圆周运动的圆心，据此作出运动轨迹AB，如图10-17所示。此圆半径记为r。



带电粒子在磁场中做匀速圆周运动

【评析】
由于洛伦兹力总是垂直于速度方向，若已知带电粒子的任意两个速度方向，就可以通过作出两速度的垂线，找出两垂线的交点即为带电粒子做圆周运动的圆心。

本题难度：一般

3、选择题  如图所示，两个带电粒子M和N，以相同的速度经小孔S垂直进入同一匀强磁场，运行的半圆轨迹如图两种虚线所示，下列表述正确的是

A．M带负电，N带正电
B．M的运行时间不可能等于N的运行时间
C．M的带电量小于N的带电量
D．M的质量大于N的质量

参考答案：AB

本题解析：由图可知，N受到向左的洛伦兹力，M受到向右的洛伦兹力，所以由左手定则可知，N粒子带正电，M粒子带负电，A是正确的；由图可以看出，M的半径大于N的半径，而根据牛顿第二定律得r=，速度v相同，磁场强度B相同，故粒子的质量与电量之比不同，M要大一些，而粒子在磁场中运行的都是半个周期，且T=，可见M的周期要大于N的，所以B是正确的；
由于是M粒子的质量与电量之比大于N，所以不能说M的带电量小于N的带电量，也不能说M的质量大于N的质量，可见，C、D都是不对的。

本题难度：一般

4、选择题  表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中。质量为m、带电量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是

[? ]
A．滑块受到的摩擦力不变
B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关
C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D．B很大时，滑块可能静止于斜面上

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  如图所示，边界MN上方存在区域足够大、方向垂直纸面向里的匀强磁场．有两个质量和电荷量均相同的正、负离子，从O点以相同的速率射入磁场中，射入方向与边界成θ=60°角．若不计重力．则（　　）
A．正离子在磁场中运动时间是负离子的2倍
B．负离子在磁场中运动时间是正离子的2倍
C．正离子、负离子在磁场中运动时间相等
D．正负离子在磁场中运动轨道半径相等