内容正文:
第2讲 磁场对运动电荷(带电体)的作用
1.(2022·广东江门模拟)洛伦兹力演示仪的实物图和原理图分别如图甲、图乙所示。电子束从电子枪向右水平射出,使玻璃泡中的稀薄气体发光,从而显示电子的运动轨迹。调节加速极电压可改变电子速度大小,调节励磁线圈电流可改变磁感应强度,某次实验,观察到电子束打在图乙中的P点,下列说法正确的是( )
A.两个励磁线圈中的电流均为顺时针方向
B.当加大励磁线圈电流时,电子可能出现完整的圆形轨迹
C.当加大加速极电压时,电子打在玻璃泡上的位置将上移
D.在出现完整轨迹后,减小加速极电压,电子在磁场中圆周运动的周期变小
2.(2022·北京三模)如图,一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场方向、沿图中方向射入长方形区域内的匀强磁场后,分别从a、b、c、d四点射出磁场,比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td,其大小关系是( )
A.ta<tb<tc<td B.ta=tb=tc=td
C.ta=tb<tc=td D.ta=tb>tc>td
3.(2022·广东汕头模拟)如图所示,在直角坐标系xOy中有方向垂直坐标平面向里的匀强磁场,一质量为m、带电荷量为q的粒子(不计粒子受到的重力)从原点O以大小为v的初速度沿x轴正方向射入磁场,粒子恰好能通过坐标为(3L,4L)的P点。磁场的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
4.(2022·广东揭阳模拟)如图所示,直线MN是一匀强磁场的边界,三个相同的带正电粒子分别沿图示1、2、3三个方向以相同的速率从O点射入磁场,沿箭头1、3两个方向的粒子分别经t1、t3时间均从P点离开磁场,沿箭头2方向(垂直于MN)的粒子经t2时间从Q点离开磁场,P是OQ的中点,则t1、t2、t3之比为( )
A.1∶2∶3 B.1∶3∶5
C.2∶3∶4 D.3∶4∶5
5.(2022·广东广州专题练习)如图所示,正六边形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一带正电粒子以速度v1从a点沿ad方向射入磁场,从c点离开磁场;若该粒子以速度v2从a点沿ae方向射入磁场,则从d点离开磁场。不计粒子所受重力,的值为( )
A. B. C. D.
6.(2023·安徽合肥模拟)如图所示,直角三角形ABC内(包括边界)存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。已知∠A=30°,O为AC中点。两个带异种电荷的粒子从O点以相同的速度沿垂直AC方向射入磁场,向左偏转的粒子恰好没有从AB边射出磁场,向右偏转的粒子恰好从B点射出磁场,忽略粒子的重力和粒子间的相互作用,则正、负粒子的比荷之比为( )
A.2∶ B.2∶1 C.3∶1 D.3∶
7.(2022·云南梁河模拟)(多选)如图所示,在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带正电荷的小球,管道半径略大于球体半径,整个管道处于方向与管道垂直的水平匀强磁场中。现给球施加一个水平向右的初速度v0,下列小球的速度随时间变化的图像可能正确的是( )
8.(2023·广东茂名模拟)在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的平行双边界匀强磁场区域,如图所示。已知磷离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出。已知磷离子P+质量为m,带电荷量为e,忽略重力影响,求:
(1)磷离子P+进入磁场的速度大小v;
(2)磁场宽度L。
9.(2022·湖北武汉模拟)如图为地球赤道剖面图,地球半径为R。把地面上高度为区域内的地磁场视为方向垂直于剖面的匀强磁场,一带电粒子以一定速度正对地心射入该磁场区域,轨迹恰好与地面相切。不计粒子所受重力,则( )
A.粒子带正电荷 B.轨迹半径为R
C.轨迹半径为R D.轨迹半径为
10.(2022·湖南湘西三模)(多选)如图所示,一带电粒子(不计粒子受到的重力)的质量为m,电荷量为q,从a点以与边界夹角为60°的速度垂直射入磁感应强度大小为B、宽度为d的条形匀强磁场,从b点穿出磁场时的速度方向与边界夹角为45°。下列说法正确的是( )
A.粒子的速度大小为
B.粒子的速度大小为
C.粒子在磁场中运动的时间为
D.粒子在磁场中运动的时间为
11.(2022·湖南邵阳模拟)(多选)如图所示,在直角三角形ABC内存在垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出),AB边长度为d,∠C=。现垂直于AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度相同的带正电粒子(不计重力),已知垂直于AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0,在磁场中运动时间最长的粒子经历的时间为t0。下列判断正确的是( )
A.粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0
B.该匀强磁场的