带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 知识点题库

一个质子和一个α粒子在同一匀强磁场中垂直于磁场的平面内，仅在磁场力作用下做半径相同的匀速圆周运动．则质子的动能E_k1和α粒子的动能E_k2之比E_k1：E_k2（   ）

如图所示，直线MN上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，正、负电子同时从O点以与MN成30°角的相同速度v射入该磁场区域（电子质量为m，电量为e），经一段时间后从边界MN射出．求：

如图所示，质量为5.0kg的小车以2.0m/s的速度在光滑的水平面上向左运动，小车上AD部分是表面粗糙的水平轨道，DC部分是 光滑圆弧轨道，整个轨道都是由绝缘材料制成的，小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度大小E为50N/C，磁感应强度大小B为2.0T．现有一质量为2.0kg、带负电且电荷量为0.10C的滑块以10m/s向右滑入小车，当滑块运动到D点时相对地面的速度为5m/s，计算结果保留两位有效数字，求：

如图所示，纸面内半径为R、圆心为O的圆形区域外存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，纸面内的线段PA与形区域相切于A点，PA=2 R。若P点处有一粒子源沿PA方向射出不同速率的带正电粒子(质量为m，电荷量为q，不计重力，则能射入圆形区域内部的粒子的速率可能为（   ）

如图所示，有一混合正离子束先后通过正交的电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径r相同，则它们一定具有相同的(   )

直角坐标系xoy第一、二象限存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量相同、电荷量分别为+q和-q的带电粒子（不计重力），从坐标原点O以相同的速度v先后射入磁场，v方向与x轴成 角，两带电粒子在磁场中仅受洛仑兹力作用，则下列说法正确的是（   ）

如图所示，一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S，无初速度地飘入电势差为U的加速电场，然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片M上．下列说法正确的是(   )．

水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图是其主体原理侧视图．图中 为一级真空加速管,中部 处有很高的正电势 ， 、 两端口均有电极接地(电势为零)； 、 左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场； 为二级真空加速管,其中 处有很低的负电势 , 、 两端口均有电极接地(电势为零)．有一离子源持续不断地向 端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子,离子初速度为零,均匀分布在 端口圆面上．离子从静止开始加速到达 处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离,成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变)；这些正二价离子从 端口垂直磁场方向进入匀强磁场，全部返回 端口继续加速到达 处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子，成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变)，接着继续加速获得更高能量的离子．已知 端口、 端口、 端口、 端口直径均为L, 与 相距为2L,不考虑离子运动过程中受到的重力,不考虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化, ， ，求：

如图1所示为回旋加速器的示意图．它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上．在 盒中心A处有离子源，它产生并发出的 粒子，经狭缝电压加速后，进入 盒中．在磁场力的作用下运动半个圆周后，再次经狭缝电压加速．为保证粒子每次经过狭缝都被加速，设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致如．此周而复始，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达D型盒的边缘，以最大速度被导出．已知 粒子电荷量为q质量为m，加速时电极间电压大小恒为U,磁场的磁感应强度为B，D型盒的半径为R.设狭缝很窄，粒子通过狭缝的时间可以忽略不计，且 粒子从离子源发出时的初速度为零．(不计 粒子重力)求：

如图所示，平行板电容器上、下极板M、N分别带等量异种电荷，板间正对区域形成竖直方向的匀强电场。同时在两极板间还存在着水平方向的匀强磁场（图中未画出）。紧贴着极板的右侧有一挡板，上端P与上极板M等高，下端Q与下极板N等高。已知平行板电容器的极板长度与板间距离相同均为L，匀强电场的场强大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为B。一电子从极板左侧中央位置O，以平行于极板方向的初速度v₀飞入平行板内，刚好沿直线运动到与入射点等高的挡板的中点O′。若将板间的磁场撤去，电子仅在电场力作用下将刚好打在极板右上方的P点。不计重力。下列说法正确的是（   ）

如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出．下列说法正确的是（    ）

如图所示，平面直角坐标系xOy的第Ⅱ、Ⅲ象限内有场强大小为E、沿y轴负方向的匀强电场；第Ⅰ、Ⅳ象限内有方向垂直于坐标平面向里的圆形有界匀强磁场，磁感应强度 ，磁场的半径为2L、边界与y轴相切于O点。一带电粒子从P（-2L， L）点以速度v₀沿x轴正方向射出，粒子经电场偏转后从O点离开电场进入磁场，最后从某点离开磁场。不考虑粒子的重力，求：

示波器中的示波管对电子的偏转是电偏转，电视机中的显像管对电子的偏转是磁偏转．小明同学对这两种偏转进行了定量的研究并做了对比，已知电子的质量为m、电荷量为e，在研究的过程中空气阻力和电子所受重力均可忽略不计．

如图所示，虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，半径大小为r，磁感应强度为B．质量为m，电量为e的一个电子沿圆形区域的直径方向以一定的速度射入磁场，电子经过磁场区域后，其运动方向与原入射方向成θ角。用R表示电子在磁场中运动轨道半径，用t表示电子在磁场中运动时间，不计电子的重力，则（   ）

如图所示，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E（大小未知），一个质量为m，电荷量为q的带电粒子以垂直于x轴的初速度v₀从x轴上的P点进入匀强电场中，OP之间的距离为d，并恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场，穿过第一象限磁场后垂直于x轴进入第Ⅳ象限的磁场，粒子重力不计。求：

如图所示，在xOy平面直角坐标系中，一质量为m、电荷量为q(q<0)的带电粒子以速度v₀从y轴上的A点垂直y轴射入第一象限，第一象限某区域存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，粒子离开第一象限时速度方向与x轴正方向的夹角θ=60° ，粒子仅受洛伦兹力，下列说法正确的是(    )

回旋加速器在科学研究和医学方面都有着重要的应用。回旋加速器的工作原理如图甲所示，置于真空中的“D”形金属盒的半径为R，两盒间的狭缝间距为 ， “D”形盒处于方向与盒面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，加在狭缝间的交变电压如图乙所示为已知量。质量为m、电荷量为＋q的粒子从A点飘入狭缝（初速度忽略不计），加速后从“D”形盒出口处射出，不计粒子重力及相互间作用力，忽略相对论效应的影响。

如图所示，abcd为一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为L，三个粒子以相同的速度从a点沿对角线方向射入，粒子1从b点射出，粒子2从c点射出，粒子3从cd边垂直射出，不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用. 根据以上信息，可以确定（   ）

在生产生活和科学实验中，通常用电场和磁场来改变或控制带电粒子的运动。如图所示，在平面直角坐标系xOy第二象限的虚线ef与y轴间存在沿y轴负方向的匀强电场E，在第四象限整个区域存在垂直坐标平面向里的匀强磁场B，一质量为m，电荷量为q的带正电粒子从虚线ef上某点P以速度v₀沿x轴正方向射入电场区域，然后从坐标原点O离开电场进入磁场，粒子进入磁场后立即撤去电场。已知ef与y轴距离为l，电场强度 ， 磁感应强度 ， 不计带电粒子的重力，求：

如图所示，竖直平面内一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一束质量为m、电荷量为－q的带电粒子沿平行于直径MN的方向以不同速率从P点进入匀强磁场，入射点P到直径MN的距离 ， 不计粒子重力，下列说法正确的是（   ）