高中物理学习材料
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带电粒子在磁场中的运动习题课（单元小结）
课内提升：
1、一轻杆连接着质量为m、带电量为q的小球，在磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动(不计重力)。某时刻小球从杆上脱落，以后仍在磁场中做匀速圆周运动，则速度v、半径r、周期T的可以情况是( )
（A）v减小，r不变，T不变； （B）v不变，r不变，T不变 （C）v不变，r不变，T变大； （D）v不变，r变大，T变大
2、一电子在匀强磁场中以一正电荷为圆心在一圆轨道上运行，磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰好是磁场作用在电子上的洛仑兹力的3倍。电子电量为e，质量为m，磁感强度为B，那么电子运动的角速度可能为( )
A.4Be/m
B.3Be/m
C.2Be/m
D.Be/m
3、.如图1所示，在虚线限制的范围内，用场强为E的匀强电场可使初速v0垂直电场方向入射的某种正离子偏转θ角。在同样的范围内，若改用方向为垂直纸面向外的匀强磁场，使该离子穿过磁场区域偏转角区为θ。则：所加磁场的磁感强度 。
图1
4、如图2所示，在xoy平面内有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场，磁感强度为B，一带正电荷量Q的粒子，质量为ｍ，从Ｏ点以某一初速度垂直射入磁场，其轨迹与x、y轴的交点A、B到O点的距离分别为ａ、ｂ，试求：
(1)初速度方向与ｘ轴夹角θ． (2)初速度的大小.
图2
课外迁移：
1、.如图3所示为电视机显像管的偏转线圈的示意图，线圈中心O处的黑点表示电子枪射出的电子，它的方向由纸内垂直指向纸外，当偏转线圈中的电流方向如图所示时，电子束应( )
A.向左偏转
B.向上偏转 D.不偏转
图3
C.向下偏转
2、已知一质量为m的带电液滴，经电压U加速后，水平进入
互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间的竖直平面内作匀速圆周运动，如图4，下列说法正确的是( )
A、液滴在空间可能受4个力作用 B、液滴一定带负电
C、液滴作圆周运动的半径r=
EB2U g图4
D、液滴在场中运动时总能量不变
3、如图5所示，Ｑ1、Ｑ2带等量正电荷，固定在绝缘平面上，在其连线上有一光滑的绝缘杆，杆上套一带正电的小球，杆所在的区域同时存在一个匀强磁场，方向如图所示，小球的重力不计，现将小球从图示位置从静止释放，在小球运动过程中，下列说法中哪些是正确的？（ ）
Ａ．小球加速度将不断变化 Ｂ．小球速度将一直增大 Ｃ．小球所受洛伦兹力将一直增大
Ｄ．小球所受的洛伦兹力大小变化，但方向始终不变
4、如图6所示，一正离子从y轴上M点垂直于y轴射入第Ⅳ象限的匀强磁场(方向垂直纸面向里)，后垂直于x轴从N点射入第Ⅰ象限的匀强电场(方向沿x轴负方向)，最后从y轴上P点射出，下列答案正确的是( )
A、OM＝ON＝OP B、OM＝ON，但不一定等于OP C、速度vM＝vN＝vP D、速率vM＝vN 5、如图7，一个带电量为q，质量为m的负离子，达到A点（0.2,0.4）时的速度为v，方向跟x轴正方向相同。欲使粒子到达坐标原点O时的速度大小仍为v，但方向与x负方向相同，则所加匀强磁场在什么范围内（画在图上），方向应是 ，磁感应强度B= 。 图6 图5 图7 6、带电粒子a在匀强磁场中做匀速圆周运动时，在某一点与另一静止的带电粒子b发生碰撞并结为一体在磁场中共同运动，不计粒子重力，它们的运动半径仍与原来相同，但转动方向相反，如图8所示。则这两个粒子所带电量大小之比qa:qb? ；碰撞前、后粒子做圆周 图8 运动的周期大小相比较，有Ta Tab（填>、<、=） 7、PQ为一根足够长的绝缘细直杆，处于竖直的平面内，与水平夹角为?斜放，空间充满磁感应强度B的匀强磁场，方向水平如图9所示。一个质量为m，带有负电荷的小球套在PQ杆上，小球可沿杆滑动，球与杆之间的摩擦系数为?（? （1）小球最大加速度为多少？此时小球的速度是多少？ （2）下滑过程中，小球可达到的最大速度为多大？ 图9 8、质量为m，带电量为q的液滴以速度v沿与水平成45?角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，如图10所示。液滴带正电荷，在重力、电场力及磁场力共同作用下在场区做匀速直线运动。试求： （1）电场强度E和磁感应强度B各多大？ （2）当液滴运动到某一点A时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而产生的磁场的影响，此时液滴加速度多少？说明此后液滴的运动情况： 习题课（单元小结）答案 课内提升： 图10 1、BD 2、AC 3、 E cosθ v0 4、(1)磁场方向垂直坐标平面向里时， θ＝arctg a 。当磁场方向垂直坐标平面向外bQBa2?b2a时， n＋θ＝n＋arctg (2) v? 2mb课外迁移： 1、C 2、BD 3、A 4、BD 5、垂直纸面向里 5mv/q 6、1∶2 < 7、（1） am?gsin?,v?mgcos?/qB （ 2） vm?mg(sin???cos?)/?qB 8、（1）E?mg/q,B?2mg qv（2）电场方向改为竖直向上， Eq?mg，则液滴所受合力即洛仑兹力为 Bqv?2mg,则a?2g，液滴做匀速圆周运动， 22v2?R2?v半径R?v周期T? ?,?a2gvg2
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