粒子在有界磁场中运动 知识点题库

如图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室旋转在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里．云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此径迹可知粒子(　　)

如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷及所带电荷的正负是（    ）

如图所示，水平导线中通有稳恒电流I ， 导线正下方的电子e的初速度方向与电流方向相同，其后电子将（   ）

在回旋加速器中，下列说法正确的是(　　)

一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v₀从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面．粒子飞出磁场区域后，再运动一段时间从b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向夹角为30°，如图所示．不计粒子重力，求：

如图所示，一束电子（电荷量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°，则电子的质量是多少？电子穿过磁场的时间是多少？

如图所示，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径D等于正方形的边长，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直．进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则（   ）

如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上．两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续喷出质量均为m、水平速度均为v₀、带相等电荷量的墨滴．调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点．

空间虚线上方存在匀强磁场，磁感应强度为B；一群电子以不同速率v从边界上的P点以相同的方向射入磁场．其中某一速率v₀的电子从Q点射出，如图所示．已知电子入射方向与边界夹角为θ，则由以上条件可判断（　　）

如图甲所示，在y轴右侧加有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=1T．从原点O处向第Ⅰ象限发射一比荷 =1×10⁴C/kg的带正电的粒子（重力不计），速度大小ν₀=10³m/s，方向垂直于磁场且与x轴正方向成30°角．

如图所示，将截面为正方形的真空腔abcd放置在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．若有一束具有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场，打在腔壁上被吸收，则由小孔c和d射出的电子的速率之比；通过磁场的时间之比为 ．

关于电荷在磁场中受力，下列说法正确的是（  ）

长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B ， 板间距离也为L ， 板不带电，现有质量为m ， 电量为q的带正电粒子 不计重力 ，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，对于粒子的速度有什么要求？

小明受回旋加速器的启发，设计了如图1所示的“回旋变速装置”。两相距为d的平行金属栅极板M、N，板M位于x轴上，板N在它的正下方。两板间加上如图2所示的幅值为U₀的交变电压，周期 。板M上方和板N下方有磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场。粒子探测器位于y轴处，仅能探测到垂直射入的带电粒子。有一沿x轴可移动、粒子出射初动能可调节的粒子发射源，沿y轴正方向射出质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子。t=0时刻，发射源在（x，0）位置发射一带电粒子。忽略粒子的重力和其它阻力，粒子在电场中运动的时间不计。

平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ现象存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v₀沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入电场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力，为：

如图所示，一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的a（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求：

如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，一点电荷从图中A点以速度 垂直磁场射入，当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180°，不计电荷的重力，下列说法正确的是（   ）

如图所示，在xOy平面的第一象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，该磁场横截面是圆心为C的四分之一圆CPQ，且与x、y轴相切于Q、P两点。现有大量相同带电粒子以相同的速度v沿x轴正方向在0<y< 范围内进入第一象限，经磁场偏转后均从Q点射出。已知磁场截面的半径为R，磁感应强度大小为B，不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是（   ）

如图所示，在平面直角坐标系 中，虚线 垂直于x轴，交点为N，在第一、四象限内，y轴与虚线 之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，P点位于x轴上， ， 。在P点有一粒子源，可连续释放不同速率 的带正电的粒子，速度的方向均垂直于磁场，且与x轴正方向成 角斜向上，粒子的比荷 ，已知磁感应强度 ，不计粒子重力和粒子之间的相互作用力。求：

如图所示，真空中的立方体边长L=0.8 m，底面中心处有一点状放射源S，S仅在abcO所在平面内向各个方向均匀发射速率均为v=5.0×10⁶ m/s的带正电粒子，平面defg和平面abfe各放有一个荧光屏。现给立方体内施加竖直向上的匀强磁场，使所有粒子恰好能束缚在正方形abcO区域内。已知粒子的比荷 ， 粒子打到荧光屏上立即被吸收并发出荧光，不计粒子间的相互作用力和重力。