1、如图所示,两半圆柱板间有一垂直纸面方向的匀强磁场,从两板的一端垂直端面方向射入一束电荷量相等的正离子.为使它们恰能沿同一半圆路径的另一端射出,这些正离子需要有相同的( )
A.速度 B.质量
C.质量和速度的乘积 D.动能
【答案】C
【解析】由题知这些正离子运动的轨道半径相等,所带电量相等,由带电粒子在匀强磁场中的运动轨道半径公式r=mv/qB知道,它们的mv一定相等,故选C.
2、(多选)一个用于加速质子的回旋加速器,其核心部分如图所示,D形盒半径为R,垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B,两盒分别与交流电源相连.设质子的质量为m、电荷量为q,则下列说法正确的是( )
A.D形盒之间交变电场的周期为2πm/qB
B.质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大
C.质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大
D.质子离开加速器时的最大动能与R成正比
【答案】AB
【解析】
3、如图所示,一质量为m,电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场,然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的磁场中,最后打到底片D上.
(1)求粒子进入磁场时的速率.
(2)求粒子在磁场中运动的轨道半径.
【答案】
4、在如图所示宽度范围内,用场强为E的匀强电场可使初速度为v0的某种正粒子偏转θ角.在同样宽度范围内,若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出),使该粒子穿过该区域,并使偏转角也为θ(不计粒子的重力),问:
(1)匀强磁场的磁感应强度是多大?
(2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大?
【答案】(1)Ecosθ/v
0 (2)sinθ/θ
【解析】
5、一个负离子,质量为m,电荷量大小为q,以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中,如图所示。磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于图中纸面向里。
(1)求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离。
(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P,证明:直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是θ=qBt/2m.
【答案】
6、电子自静止开始经M、N板间(两板间的电压为u)的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示。求匀强磁场的磁感应强度。(已知电子的质量为m,电量为e)
【答案】