内容正文:
第15周 带电粒子在有界匀强磁场中的运动
(测试时间:30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,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用。则下列说法正确的是
A.a粒子动能最大
B.c粒子速率最大
C.b粒子在磁场中运动时间最长
D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc
【答案】B
同,a在磁场中运动的偏转角最大,对应时间最长,故CD错误。
【名师点睛】带电粒子在磁场、质量及电荷量相同情况下,运动的半径与速率成正比,从而根据运动圆弧来确定速率的大小;运动的周期均相同的情况下,可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短。
2.如图所示,匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内,磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里,一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子,以某速度从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场,运动到A点时,粒子速度沿x轴正方向,下列判断正确的是
A.粒子带正电
B.粒子由O到A经历的时间为
C.若已知A到x轴的距离为d,则粒子速度大小为
D.离开第I象限时,粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°
【答案】D
粒子在O点时速度与x轴正方向的夹角为60°,x轴是直线,根据圆的对称性可知,离开第一象限时,粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°,故D正确。
3.在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场,同一种带电粒子从O点射入磁场。当入射方向与x轴正方向的夹角α=45°时,速度为v1、v2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场,如图所示,当α=60°时,为了使速度为v3的粒子从a、b的中点c射出磁场,则速度v3应为
A.(v1+v2)