36带电粒子在匀强磁场中的运动（三

江苏省海门中学2012级物理自主练习 选修3-13.6 带电粒子在匀强磁场中的运动（三）随堂训练 班级 姓名 例题1、B为水平放置的足够长的平行板，板间距离为，A板中央有一电子源P，在纸面内能向各个方向发射速度在范围内的电子，Q为P点正上方B板上的一点，若垂直纸面加一匀强磁场，磁感强度，已知电子的质量，电子电量，不计电子的重力和电子间相互作用力，且电子打到板上均被吸收，并转移到大地求：（1）沿PQ方向射出的电子，击中A、B两板上的范围（2）若电子以的速度向各个方向发射，则击中B板的范围例题2、在真空中，半径r=310-2m的圆形区域内有匀强磁场，方向如图所示，磁感强度B=0.2T，一个带正电的粒子，以初速度v0=106m/s从磁场边界上直径ab的一端a射入磁场，已知该粒子的比荷q/m=108C/kg，不计粒子重力，求：（1）若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时v0方向与ab的夹角及粒子的最大偏转角。（2）若射入磁场的粒子速度改为 v0=3.0105m/s，其它条件不变，试用斜线画出该批粒子在磁场中可能出现的区域。例题3、如图所示，两个同心圆,半径分别为r和2r,在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆心O处有一放射源,放出粒子的质量为m,带电量为q,假设粒子速度方向都和纸面平行。（1）图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向夹角为60，要想使该粒子经过磁场第一次通过A点，则初速度的大小是多少？60AO（2）要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少?课后练习1、如图所示，OP为足够长的水平挡板，其下方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场范围足够大。S为一电子源，它可以向a、b、c、d四个垂直磁场的方向发射速率相同的电子，ac垂直于OP，bd平行于OP。不计电子重力，则最有可能击中挡板的是（ ）AaBb Cc Dd2、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R=mv/Bq。哪个图是正确的？（ ）3、如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm，则（ ）Ox/cm2y/cmA右边界:-4cmy4cm和y8cm有粒子射出 D左边界:0y8cm有粒子射出4、如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里P为屏上的一个小孔PC与MN垂直一群质量为m、带电量为q的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为的范围内，则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为 （ ）A B 5、如图所示，长方形 abcd 长 ad = 0.6m ，宽 ab = 0.3m , O、e 分别是 ad、bc 的中点，以 ad 为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度 B0.25T 。一群不计重力、质量 m 3 10-7 kg 、电荷量 q 2103C 的带电粒子以速度v5l02m/s 沿垂直 ad 方向且垂直于磁场射入磁场区域( )A从 Od 边射入的粒子，出射点全部分布在 Oa 边 B从 aO边射入的粒子，出射点全部分布在 ab 边 C从Od 边射入的粒子，出射点分布在Oa 边和 ab 边 D从aO边射入的粒子，出射点分布在ab 边和bc边6、如图所示，半径R=10cm的圆形区域边界跟y轴相切于坐标系原点O，磁感强度B=0.332T，方向垂直于纸面向里，在O处有一放射源S，可沿纸面向各个方向射出速率均为V=3.2106m/s的粒子。已知粒子的质量m=6.641027kg，电量q=3.21019C。（1）画出粒子通过磁场空间做圆周运动的圆心的轨迹。（2）求出粒子通过磁场空间的最大偏角转角。（3）再以过O点并垂直纸面的直线为轴旋转磁场区域，能使穿过磁场区域且偏转角最大的粒子射到正方向的y轴上，则圆形磁场直径OA至少应转过多大的角度。7.如图所示，a点距坐标原点的距离为L，坐标平面内有边界过a点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向里有一电子(质量为m、电荷量为e)从a点以初速度v0平行x轴正方向射入磁场区域，在磁场中运行，从x轴上的b点(图中未画出)射出磁场区域，此时速度方向与x轴的正方向之间的夹角为60，求：(1)磁场的磁感应强度；(2)磁场区域的圆心O1的坐标；(3)电子在磁场中运动的时间8、如下图，在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0180范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上点离开磁场。求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷qm;（2）此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；（3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。