内容发布更新时间 : 2024/12/25 9:15:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
高中物理学习材料
金戈铁骑整理制作
带电粒子在磁场中的运动典型例题和习题精选
典型例题
关于带电粒子在磁场中的运动周期
例1 如图所示,正、负电子初速度垂直于 磁场方向,沿与边界成
入匀强磁场中,求它们在磁场中的运动时间之比.
解析:正电子将沿逆时针方向运动,经过磁场的偏转角为:
负电子将沿顺时针方向运动,经过磁场的偏转角为
角的方向射
因为正、负电子在磁场中运动的周期相同(
据
),故它们的角速度也相同,根
可知,正、负电子在磁场中运动的时间之比为:
关于带电粒子在磁场中的运动轨迹
例2 如图所示的矩形abcd范围内有垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,且ab长度为L,现有荷质比为 的横向偏移y和偏向角
的正高离子在a处沿ab方向射入磁场,求离子通过磁场后(设离子刚好从C点飞出).
,易知圆心在图中的O处,
解析:离子作匀速圆周运动从
即a、c两处速度垂线的交点处.
横向偏移
故有
从图中易知偏向角
即为圆心角,而
∴ 习题精选
1、如图所示,在正交的匀强电场和匀强磁场区域内(磁场垂直纸面向里),有一离子(不计重力)从匀强电场左边飞入,恰能沿直线飞过此区域,则( )
A.若离子带正电,E方向应向下 B.若离子带负电,E方向应向上 C.若离子带正电,E方向应向上
D.不管离子带何种电荷,E的方向都向下
2、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,磁场方向垂直于圆弧所在平面(即纸面),并且指向纸外,有一束粒子对准a端射入弯管,如图所示,粒子有不同的质量、不同的速度,但都是一价正离子,则( )
A.只有速度大小一定的粒子可沿中心线通过弯管 B.只有质量大小一定的粒子可沿中心线通过弯管 C.只有动量大小一定的粒子可沿中心线通过弯管 D.只有动能大小一定的粒子可沿中心线通过弯管
3、质子和 粒子由静止出发经过同一加速电场加速后,沿垂直磁感线方向进入同一匀强磁场,则它们在磁场中的各运动量间的关系正确的是( )
A.速度之比为2:1 B.周期之比为1:2 C.半径之比为1:2 D.角速度之比为1:1
4、如图所示,一带电粒子(重力不计)在匀强磁 场中沿图中轨道运动,中央是一簿绝缘板,粒子在穿过绝缘板时有动能损失,由图可知( )
A.粒子的动动方向是abcde B.粒子带正电
C.粒子的运动方向是edcba
D.粒子在下半周期比上半周期所用时间长 参考答案
1、AD 2、C 3、B 4、BC