河北省邢台市高中物理 第三章 磁场 第6节 带电粒子在匀强磁场中的运动（3）课时练（无答案）新人教版选修3-1（通用）

河北省邢台市高中物理 第三章 磁场 第6节 带电粒子在匀强磁场中的运动（3）课时练（无答案）新人教版选修3-1（通用）

第三章 第6节 带电粒子在匀强磁场中的运动（3） ‎ ‎1、图是质谱仪的原理图，若速度相同的同一束粒子沿极板P1、P2的轴线射入 电磁场区域，由小孔S0射入右边的偏转磁场B2中，运动轨迹如图所示，不计粒 子重力．下列相关说法中正确的是( ) ‎ A. 该束带电粒子带负电 B. 速度选择器的P1极板带负电 C. 在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 D. 在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q/m越小 ‎2（多选）．一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪，沿着直线通过电磁场复合区后，并从狭缝S0进入匀强磁场B2，在磁场B2中分为如图所示的三束，则下列相关说法中正确的是 (　　) ‎ ‎ A. 速度选择器的P1极板带负电 B. 粒子1带负电 C. 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于E/B1‎ D. 粒子2的比荷q/m绝对值最大 ‎3（多选）．劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示．置于真空中的D形金属 盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U若A处粒子源产生质子的质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响．则下列说法正确的是(　　) ‎ A. 质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf B. 质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比 C. 质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为∶1‎ D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f，则任意粒子离开该回旋加速器的最大动能也会改变 ‎4（多选）．2020年3月22日消息，俄生产出新型电子回旋加速器，可检测焊接和铸造强度。回旋加速器原理如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和交变电源相连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，某一带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，当达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。关于现要增大带电粒子射出时的动能，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 仅增大高频交流电的电压，不改变交流电的频率 B. 增大匀强磁场的磁感应强度，同时增大交流电的频率 C. 仅增大匀强磁场的磁感应强度，不改变交流电的频率 D. 仅增大D形金属盒的半径 ‎5．如图所示，在y > 0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y < 0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外．一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y = h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向，然后经过x轴上x = 2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y =-2h，处的P3点．不计粒子的重力，求 ‎（1）电场强度的大小；‎ ‎（2）粒子到达P2时速度的大小和方向；‎ ‎（3）磁感应强度的大小．‎ ‎6．在平面直角坐标系中，第一象限存在沿轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于直角坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为，一质量为、电荷量为的带正电的粒子从轴正半轴上的M点以速度垂直于轴射入电场，经轴上的N点与轴正方向成=60°角射入磁场，最后从轴负半轴上的P点垂直于轴射出磁场，如图所示，不计粒子的重力，求：（1）M、N两点间的电势差；‎ ‎（2）粒子在磁场中运动的轨道半径；‎ ‎（3）粒子从M点运动到P点的总时间。‎ ‎ 7（2020·全国1）如图2，在0≤x≤a区域内存在与xOy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xOy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0°～180°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P（a，a）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q/m；‎ ‎（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