带电粒子在匀强磁场中的运动.6

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1、带电粒子在磁场中的圆周运动(上)adcbmnBv3.（2004年北京卷）19．如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍.其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（C）A．在b、n之间某点B．在n、a之间某点C．a点D．在a、m之间某点xyOPx0B4.（2004年春季卷）22．如图，在x>0,y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感强度的方向垂直于oxy平面向里，大小为B。现有一质量为m电量为q的带电粒子，在x轴上

2、到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件可知，(D)A．不能确定粒子通过y轴时的位置B．不能确定粒子速度的大小C．不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间D．以上三个判断都不对5.(2006年江苏卷)2．质子（P）和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动，轨道半径分别为RP和Rα，周期分别为TP和Tα。则下列选项中正确的是(A)A．RP:Rα=1:2,TP:Tα=1:2，B．RP:Rα=1:1,TP:Tα=1:1，，C．RP:Rα=1:1,TP:Tα=1:2，，D．RP:Rα=1:2,T

3、P:Tα=1:1，，6.(2006年北京卷)20.如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t,若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的(D)A.轨迹为Pb,至屏幕的时间将小于tB.轨迹为Pc,至屏幕的时间将大于tC.轨迹为Pb，至屏幕的时间将等于tD.轨迹为Pa，至屏幕的时间将大于t7.(06年苏锡常镇四市一模)PP′EBe15.(14分)J.J．汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷（电子的电荷量与质

4、量之比）,其实验原理示意图如图所示．电子流平行极板射入，极板P、P’间同时存在匀强电场E和匀强磁场B时，电子流不发生偏转；极板间只存在匀强磁场B时，电子流穿出磁场时的偏向角△θ=8/110rad．已知极板长度L=5cm，电场强度E=15000V/m，磁感应强度B=0.55×10-3T.(l)求电子流初速度的大小；(2)估算该实验中测得的电子比荷约为多大？答:(l)v0=2.7×107m/s(2)e/m=7×1010C/kg9．（南京市2005届高三物理第二次调研性测试试卷15.）在研究性学习中，某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验，其实验装置如图所示。abcd是一个长方形盒子

5、，在ad边和cd边上各开有小孔f和e，e是cd边上的中点，荧光屏M贴着cd放置，能显示从e孔射出的粒子落点位置。盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度可忽略。粒子经过电压为U的电场加速后，从f孔垂直于ad边射入盒内。粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出。若已知fd=cd=L，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力。请你根据上述条件求出带电粒子的比荷q/m。解：带电粒子进入电场，经电场加速。根据动能定理：qU＝mv2/2所以v＝（3分）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图。设圆周半径为R ，在三角形ode中，有　(L

6、－R)2+(L/2)2=R2（3分）(2分)又qvB＝（2分）联立求解，得=（5分）11．（2005年全国卷Ⅰ，浙江、河南等地）20．如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中。哪个图是正确的？（A）×××××××××××××××POlMNBv13．（2005年全国卷Ⅲ，四川、云南、内蒙等地）23.(16分)图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强

7、磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l．不计重力,求此粒子的电荷q与质量m之比。解：粒子初速v垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动，设其半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有qvB=m因粒子经O点时的速度垂直于OP．故OP是直径，l=2R由此得=Sd高频电源导向板B14．(2005年天津卷)25.(22分)正电子发射计算机断层（PET）是分子水平上的人体