6.(2019广东省广州市下学期一模)如图,夹角为120°的两块薄铝板OM、ON将纸面所在平面分为Ⅰ、Ⅱ两个区域,两区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度分别为B1、B2。在OM板上表面处有一带电粒子垂直OM方向射入磁场B1中,粒子恰好以O为圆心做圆周运动回到出发点。设粒子在两区域中运动的速率分别为v1、v2,运动时间分别为t1、t2;假设带电粒子穿过薄铝板过程中电荷量不变,动能损失一半,不计粒子重力,则下列说法中正确的是
A.粒子带负电 B.C.D.
【参考答案】AC
【命题意图】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动及其相关知识点。
【解题思路】根据题述在OM板上表面处有一带电粒子垂直OM方向射入磁场B1中,粒子恰好以O为圆心做圆周运动和左手定则可判断出粒子带负电,选项A正确;根据题述带电粒子穿过薄铝板过程中电荷量不变,动能损失一半和动能公式可知,
,选项B错误;根据题述粒子恰好以O为圆心做圆周运动回
v2mv到出发点,可知粒子在两区域运动的轨迹半径相等,由qvB=m,解得r=,可得
qBr4?2?rr?r,选项C正确;由t=可得t1∶t2=3∶3=1∶22,选项D错误。
v2v2v2v2【方法归纳】带电粒子在匀强磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,由qvB=m,可得轨迹半径r,由t=
r?rv
可得运动时间。
二.计算题
1.(2019湖北八校二模)如图所示的xOy坐标系中,y>0的区域存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E,在y
(l)粒子从P射出到第一次经过x轴的时间t;
(2)粒子从P点射出后,若第一次经过x轴时与z轴交于D点,然后历经磁场一次后回到P点,求v0的大小和OD间距离d;
(3)要使粒子经过M(L,0)点(图中未画出),求初速度v0的所有可能值。 【参考答案】
【名师解析】
2.(20)(2019河南六市联考)如图,在直线坐标系xOy中,从原点处向+y方向同时发射出大量比荷为
4
4
qm
=1.0×10C/kg的带负电粒子,粒子的初速度大小广泛分布于零到v0=1.0×10m/s之间。已知这些粒子此后所经磁场的磁感应强度大小为B=1.0T,方向垂直于纸面,所有粒子都沿+x方向经过b区域都通过点M(3,0)且沿y轴负方向。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。 (1)判断磁场方向;
(2)求速度为1.0×10m/s的粒子从O点运动到M点所用的时间; (3)通过计算,求出符合要求的磁场范围的最小面积。
4
【名师解析】
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