人教版高中物理选修3-1习题：第三章 磁场习题课带电粒子在有界磁场中的运动练习

正确;粒子运动的周期T=运动时间t=

,与速率无关,则Ta=Tb=Tc,选项D错误;a粒子运动轨迹对应的圆心角最大,

·T,则a粒子在磁场中运动的时间最长,选项C错误.

周期,由几何关系知r=

R,又r=

,解得

5.B [解析]由题意知,粒子从入射孔以45°角射入匀强磁场,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动.能够从出射孔射出的粒子刚好在磁场中运动v=

=

=2

×106m/s,选项B正确.

6.D [解析]对着圆心入射,只有轨道半径为R的粒子出射后可垂直打在MN上,A错误;由对称性可知,对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线一定过圆心,B错误;对着圆心入射的粒子,速度越大,在磁场中通过的弧长所对的圆心角越小,运动时间越短,C错误;只要速度满足v=粒子出射后均可垂直打在MN上,D正确. 7.eU= 8.(1) (2)r=

联立解得v=.

(2)由图可知,粒子在磁场中运动的轨迹所对的圆心角为300°,所以 t=

9.粒子带正电

[解析]粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,其中O为轨迹的圆心. 由图可知粒子带正电.粒子在电场中加速,由动能定理有 qU=解得v=解得r=解得r=联立解得

=

10.(1)负电荷

=r2

.

mv2 T=

.

=2

d

[解析](1)粒子运动轨迹如图所示,设粒子在磁场中运动的轨道半径为r,由图中的几何关系可知由牛顿第二定律有Bqv=m

tan

mv2,evB=

,又知tan=,联立解得B=

tan.

[解析]如图所示,电子在磁场中沿圆弧ab运动,圆心为c,半径为R,以v表示电子进入磁场时的速度,则

,沿不同方向入射的

粒子进入磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力有qvB=m由轨迹图可知,在△OSP中有(d-r)2+

(2) (3)(-R,R)

[解析](1)根据粒子的运动轨迹,由左手定则可知,该粒子带负电荷.如图所示,粒子由A点射入,由C点飞出,其速度方向改变了90°,则粒子轨迹半径r1=R 又qvB=m(2)当B'=t=

T=

,则粒子的比荷为

B时,由qvB'=m

=

. 得r2==

.

=

R,设粒子从D点射出磁场,由几何关系得θ=30°,

则粒子做圆周运动的圆心角为2θ=60°,则

×=

(3)由几何关系得DA=xD=-(DAcosθ=

R

-R)=-

R,则

R,yD=DAsinθR,

R).

故出射点D的坐标为(-

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