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第八章 題組1　洛倫茲力的特點與應(yīng)用 1.帶電質(zhì)點在勻強磁場中運動，某時刻速度方向如圖所示，所受的重力和洛倫茲力的合力恰好與速度方向相反，不計阻力，則在此后的一小段時間內(nèi)，帶電質(zhì)點將(　　) A．可能做直線運動 B．可能做勻減速運動 C．一定做曲線運動 D．可能做勻速圓周運動 2.一個帶正電的小球沿光滑絕緣的桌面向右運動，速度方向垂直于一個水平向里的勻強磁場，如圖所示，小球飛離桌面后落到地板上，設(shè)飛行時間為t1，水平射程為x1，著地速度為v1.撤去磁場，其余的條件不變，小球飛行時間為t2，水平射程為x2，著地速度為v2，則下列論述正確的是(　　) A．x1>x2　　　　　　　 B．t1>t2 C．v1和v2大小相等 D．v1和v2方向相同 3.用絕緣細線懸掛一個質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球，讓它處于如圖所示的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中．由于磁場的運動，小球靜止在如圖所示位置，這時懸線與豎直方向的夾角為α，并被拉緊，則磁場的運動速度和方向可能是(　　) A．v＝，水平向左 B．v＝，豎直向下 C．v＝，豎直向上 D．v＝，水平向右 題組2　帶電粒子在有界磁場中的運動 4．如圖所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)，不加磁場時，不計重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入，穿過此區(qū)域的時間為t.若加上磁感應(yīng)強度為B、垂直紙面向外的勻強磁場，帶電粒子仍以原來的初速度入射，粒子飛出磁場時偏離原方向60，利用以上數(shù)據(jù)可求出下列物理量中的(　　) A．帶電粒子的比荷 B．帶電粒子在磁場中運動的周期 C．帶電粒子的初速度 D．帶電粒子在磁場中運動的半徑 5.如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R的絕緣圓柱形筒內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向平行于軸線向外．在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔M、N，現(xiàn)有一束速率不同、比荷均為k的正、負離子，從M孔以α角入射，一些具有特定速度的離子未與筒壁碰撞而直接從N孔射出(不考慮離子間的作用力和重力)．則從N孔射出的離子(　　) A．是正離子，速率為 B．是正離子，速率為 C．是負離子，速率為 D．是負離子，速率為 6.如圖所示是某粒子速度選擇器截面的示意圖，在一半徑為R＝10 cm的圓柱形桶內(nèi)有B＝10－4T的勻強磁場，方向平行于軸線，在圓柱桶某一截面直徑的兩端開有小孔，作為入射孔和出射孔．粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子速射出．現(xiàn)有一粒子源發(fā)射比荷為＝21011C/kg的正粒子，粒子束中速度分布連續(xù)．當角θ＝45，出射粒子速度v的大小是(　　) A.106 m/s B．2106 m/s C．2108 m/s D．4106 m/s 題組3　臨界與極值問題 7．如圖所示，在屏MN的上方有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里．P為屏上的一個小孔．PC與MN垂直．一群質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的粒子(不計重力)，以相同的速率v從P處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域．粒子入射方向在與磁場B垂直的平面內(nèi)，且散開在與PC夾角為θ的范圍內(nèi)．則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為(　　) A. B. C. D. 8．如圖所示，O點有一粒子源，在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷為q的帶正電的粒子，它們的速度大小相等、速度方向均在xOy平面內(nèi)．在直線x＝a與x＝2a之間存在垂直于xOy平面向外的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，與y軸正方向成60角發(fā)射的粒子恰好垂直于磁場右邊界射出．不計粒子的重力和粒子間的相互作用力．關(guān)于這些粒子的運動，下列說法正確的是(　　) A．粒子的速度大小為 B．粒子的速度大小為 C．與y軸正方向成120角射出的粒子在磁場中運動的時間最長 D．與y軸正方向成90角射出的粒子在磁場中運動的時間最長 題組4　周期性及多解問題 9．某電子以固定的正電荷為圓心在勻強磁場中做勻速圓周運動，磁場方向垂直它的運動平面，電子所受電場力恰是磁場對它的作用力的3倍，若電子電荷量為e，質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強度為B，那么，電子運動的可能角速度是(　　) ①4eB/m?、?eB/m?、?eB/m　④eB/m A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 10. (2015福建廈門模擬)如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強度為的勻強磁場．一帶負電的粒子從原點O以與x軸成30角斜向上射入磁場，且在上方運動半徑為R.則(　　) A．粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點O B．粒子在x軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為1∶2 C．粒子完成一次周期性運動的時間為 D．粒子第2次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進3R 題組5　綜合應(yīng)用 11．如圖所示，一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場．現(xiàn)從矩形區(qū)域ad邊的中點O處，垂直磁場射入一速度方向與ad邊夾角為30、大小為v0的帶電粒子．已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，ad邊長為l，重力影響不計． (1)試求粒子能從ab邊射出磁場的v0值； (2)在滿足粒子從ab邊射出磁場的條件下，粒子在磁場中的運動的最長時間是多少？ 12．(2014山東理綜)如圖甲所示，間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強磁場．取垂直于紙面向里為磁場的正方向，磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示．t＝0時刻，一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子(不計重力)，以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁場且平行于板面的方向射入磁場區(qū)．當B0和TB取某些特定值時，可使t＝0時刻入射的粒子經(jīng)Δt時間恰能垂直打在P板上(不考慮粒子反彈)．上述m、q、d、v0為已知量． (1)若Δt＝TB，求B0； (2)若Δt＝TB，求粒子在磁場中運動時加速度的大??； (3)若B0＝，為使粒子仍能垂直打在P板上，求TB.