D.B很大时,滑块可能静止于斜面上
10.如右图所示为一速度选择器,也称为滤速器的原理图.K为电子枪,由枪中沿KA方向射出的电子,速度大小不一.当电子通过方向互相垂直的均匀电场和磁场后,只有一定速率的电子能沿直线前进,并通过小孔S.设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V,间距为5 cm,垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T,问:
(1)磁场的方向应该垂直纸面向里还是垂直纸面向外? (2)速度为多大的电子才能通过小孔S?
11.在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m、带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如下图所示,若迅速把电场方向反转为竖直向下,小球能在斜面上连续滑行多远?所用时间是多少?
12.如下图所示,质量为m=1 kg,电荷量为q=5×102 C的带正电的小滑块,从半径为R=0.4 m的光滑
-
1
绝缘圆孤轨道上由静止自A端滑下.整个装置处在方向
4互相垂直的匀强电场与匀强磁场中.已知E=100 V/m,水平向右;B=1 T,方向垂直纸面向里.求:
(1)滑块到达C点时的速度;
(2)在C点时滑块对轨道的压力.(g=10 m/s2)
第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动
1.运动电荷进入磁场后(无其他场),可能做( ) A.匀速圆周运动 C.匀加速直线运动
2.在匀强磁场中,一个带电粒子做匀速圆周运动,如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中做匀速圆周运动,则( )
A.粒子的速率加倍,周期减半 B.粒子的速率不变,轨道半径减半 1
C.粒子的速率减半,轨道半径变为原来的
4D.粒子速率不变,周期减半
3.电子e以垂直于匀强磁场的速度v,从a点进入长为d、宽为L的磁场区域,偏转后从b点离开磁场,如图所示,若磁场的磁感应强度为B,那么( )
d
A.电子在磁场中的运动时间t=v ︵ab
B.电子在磁场中的运动时间t=v C.洛伦兹力对电子做的功是W=BevL D.电子在b点的速度值也为v
4.如图所示,在第Ⅰ象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速率沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动的时间之比为( )
A.1:2 C.1:3
5.如图所示,带负电的粒子速度v从粒子源P处射出,若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面),则带电粒子的可能轨迹是( )
A.a C.c
B.b D.d B.2:1 D.1:1
B.匀速直线运动 D. 平抛运动
6.如图所示,ab是一弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,方向垂直纸面向里.有一束粒子对准a端射入弯管,粒子的质量、速度不同,但都是一价负粒子,则下列说法正确的是( )
A.只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 B.只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
C.只有质量和速度乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 D.只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管
7.如图是科学史上一张著名的实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹.云室放置在匀强磁场中,磁场方向垂直照片向里.云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用.分析此径迹可知粒子( )
A.带正电,由下往上运动 B.带正电,由上往下运动 C.带负电,由上往下运动 D.带负电,由下往上运动
8.在竖直放置的光滑绝缘环中,套有一个带负电-q,质量为m的小环,整个装置mg
放在如图所示的正交电磁场中,电场强度E=,当小环从
q大环顶端无初速下滑时,在滑过什么弧度时,所受洛伦兹力最大( )
πA. 43πC. 4
9.目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机.如图所示,表示了它的原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,而从整体来说呈中性),喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.如果射入的等离子体的初速度为v,两金属板的板长(沿初速度方向)为L,板间距离为d,金属板的正对面积
为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于离子初速度方向,负载电阻为R,电离气体充满两板间的空间,当发电机稳定发电时,电流表的示数为I.那么板间电离气体的电阻率为( )
πB. 2D.π
SBdvA.(-R) dISBdvC.(-R) LI
SBLvB.(-R) dISBLvD.(-R) LI
10.如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场.下列表述正确的是( )
A.质谱仪是分析同位素的重要工具 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 E
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
B
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小
11.如图所示,正、负电子垂直磁场方向沿与边界成θ=30°角的方向射入匀强磁场中,求在磁场中的运动时间之比.
12.一磁场宽度为L,磁感应强度为B,如图所示,一电荷质量为m、带电荷量为-q,不计重力,以一速度(方向如图)射入磁场.若不使其从右边界飞出,则电荷的速度应为多大?
13.一回旋加速器用来加速质子,设质子轨道的最大半径为R=60 cm,要把质子从静止加速到Ek=4 MeV的能量时,求:
(1)所需磁感应强度B;
(2)设两D形盒电极间的距离为d=1 cm,电压为U=2×104 V,其间电场是均匀的.那么加速到上述能量,质子在回旋加速器里运动的时间为多少?(质子质量m=1.67×10
-27
kg;电子电荷量e=1.6×10
-19
C)