第一章 安培力和洛伦兹力 练习 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

高二物理《安培力和洛伦兹力》练习题 1.带电粒子在有界磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示，请画出各图中圆弧轨迹对应的圆心、半径、回旋角（或偏转角），并用“O”“r”“ɑ”（要有辅助线）。 2.如图所示，带电粒子以速度V从边界A点垂直匀强磁场飞入，做匀速圆周运动从B点射出，请通过作图标明圆周运动轨迹的圆心O、半径r、回旋角ɑ ，并大致画出圆弧的轨迹。 3、 3.如图所示，带电粒子一速度V从边界A点垂直匀强磁场飞入，做匀速圆周运动从边界另一点射出（未画出），请大致画出圆弧轨迹；通过做图标明圆心O、半径r、回旋角ɑ ；若粒子的周期为T，则各种情况下磁场中运动的时间t是多少？ 4. 如图所示，一单边有界磁场的边界上有一粒子源，以与水平方向成θ角的不同速率，向磁场中射入两个相同的粒子1和2，粒子1经磁场偏转后从边界上A点出磁场，粒子2经磁场偏转后从边界上B点出磁场，OA＝AB，则(　　) A．粒子1与粒子2的速度之比为1∶2 B．粒子1与粒子2的速度之比为1∶4 C．粒子1与粒子2在磁场中运动的时间之比为1∶1 D．粒子1与粒子2在磁场中运动的时间之比为1∶2 5.带正电粒子的质量m＝1.7×10－27 kg， 电荷量q＝1.6×10－19 C，以速度v＝3.2×106 m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B＝0.17 T，磁场的宽度l＝10 cm，如图所示． (1)求带电粒子离开磁场时的速度和偏转角． (2)求带电粒子在磁场中运动的时间以及出磁场时偏离入射方向的距离． 7 学科网（北京）股份有限公司 6.两极板M、N相距为d，板长为3d，两极板都未带电，板间有垂直于纸面向外的匀强磁场，如图10所示，一群电子沿平行于极板的方向从各个位置以速度v射入板间．为了使电子都不从板间穿出，磁感应强度B的取值范围是多少？（设电子电荷量为e、质量为m） 7.如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O，方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ= 30°、大小为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m，电量为q，ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不计， 求：（1）如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间. （2）粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围. 8.如图所示，虚线所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动的方向与原入射方向成θ角。设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间的相互作用力及所受的重力。求： (1)电子在磁场中运动轨迹的半径R； (2)电子在磁场中运动的时间t； (3)圆形磁场区域的半径r。 9.在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ 、Ⅱ 中，A2A4与A1A3的夹角为60°.一质量为m、带电荷量为＋q的粒子以某一速度从Ⅰ 区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ 区，最后再从A4处射出磁场．已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，求Ⅰ 区和Ⅱ 区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力)． 10.边长为L的等边三角形OAB区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。在纸面内从O点向磁场区域AOB各个方向瞬时射入质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，所有粒子的速率均为v 。如图所示，沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出，不计粒子之间的相互作用和重力的影响，已知sin 35°≈0.577。求： (1)匀强磁场的磁感应强度的大小； (2)带电粒子在磁场中运动的最长时间； 11.如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60 T,磁场内有一块平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离l=16 cm处,有一个点状的α放射源S,它向各个方向发射α粒子, α粒子的速度都是v=3.0×106 m/s,已知α粒子的比荷q/m=5.0×107 C/kg，现只考虑在图纸平面中运动的α粒子,求ab上被α粒子打中的区域的长度. 12. 如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力。求 （1）带电粒子的比荷； （2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间。 13．如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴