课时跟踪检测(二十四) 带电粒子在匀强磁场中的运动
1.[多选]如图所示,带负电的粒子以速度v从粒子源P处射出,若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面),则带电粒子的可能轨迹是( )
A.a B.b C.c D.d
解析:选BD 粒子的出射方向必定与它的运动轨迹相切,故轨迹a、c均不可能,正确答案为B、D。
2.如图所示,质量、速度和电荷量均不完全相同的正离子垂直于匀强磁场和匀强电场的方向飞入,匀强磁场和匀强电场的方向相互垂直。离子离开该区域时,发现有些离子保持原来的速度方向并没有发生偏转。如果再让这些离子进入另一匀强磁场中,发现离子束再分裂成几束。这种分裂的原因是离子束中的离子一定有不同的( )
A.质量 B.电量
C.速度 D.比荷
解析:选D 因为离子进入电场和磁场正交区域时不发生偏转,说明离子所受电场力和洛伦兹力平衡,有qvB=qE,故v=,得出能不偏转的离子满足速度相同;离子进入磁场后受洛伦兹力作用,离子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即:qvB=,故做圆周运动的半径为:R=,由于离子又分裂成几束,也就是离子做匀速圆周运动的半径R不同,即比荷不同。故D正确。
3.水平长直导线中有恒定电流I通过,导线正下方的电子初速度方向与电流方向相同,如图所示,则电子的运动情况是( )
A.沿路径Oa运动 B.沿路径Ob运动
C.沿路径Oc运动 D.沿路径Od运动
解析:选D 由左手定则知只能是Oc或Od路径。而远离导线磁场减弱B减小,由半径公式r=,可知r增大,所以只能是Od路径,故D正确。
4.[多选](2015·全国卷Ⅱ)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍。两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与Ⅰ中运动的电子相比,Ⅱ中的电子( )
A.运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍
B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍
C.做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍