内容正文:
第14周 带电粒子在匀强磁场中的运动
(测试时间:50分钟,总分:80分)
班级:____________ 姓名:____________ 座号:____________ 得分:____________
一、选择题(共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7和8题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.如图所示的圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率沿着相同的方向对准圆心O射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短,若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,则在磁场中运动时间越长的带电粒子
A.速率一定越小
B.半径一定越大
C.在磁场中通过的路程越长
D.在磁场中的周期一定越大
【答案】A
知速率一定越小,A正确,BD错误;通过的路程即圆弧的长度,与半径r和圆心角θ有关,故C错误。
2.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2
构成,其间留有空隙,下列说法正确的是
A.离子回旋周期逐渐增大
B.离子由加速器的边缘进入加速器
C.离子从磁场中获得能量
D.离子从电场中获得能量
【答案】D
3.如图所示为一速度选择器,内有一磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,一束粒子流以速度v水平射入,为使粒子流经过磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,关于此电场强度大小和方向的说法中,正确的是
A.大小为,粒子带正电时,方向向上
B.大小为,粒子带负电时,方向向上
C.大小为Bv,方向向下,与粒子带何种电荷无关
D.大小为Bv,方向向上,与粒子带何种电荷无关
【答案】D
【解析】当粒子所受的洛伦兹力和电场力平衡时,粒子流匀速直线通过该区域,有qvB=qE,所以E=Bv。假设粒子带正电,则受向下的洛伦兹力,电场方向应该向上。粒子带负电时,电场方向仍应向上。故正确答案为D。
4.空间存在着以x=0平面为分界面的两个匀强磁场,左右