带电粒子在磁场中的运动质谱仪典型例题

典型例题

1、处在匀强磁场内部的两电子A和B分别以速率v和2v垂直射入匀强磁场，经偏转后，哪个电子先到达原来的出发点（）A、同时到达；B、A先到达；C、B先到达；D、无法判断；

2、在一磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子，又垂直进入另一磁感应强度为2B的另一个匀强磁场，则（） A、粒子的速率加倍，周期减半； B、粒子的速率不变，轨道半径减半； C、粒子的速率不变，轨道半径为原来的1/4； D、粒子的速率不变，周期减半；

3、如图2所示，一束质量、速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转，如果让这些不偏转的离子进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分成几束，对于这些进入后一磁场的离子，可得出结论（） A、它们的动能一定各不相同； B、它们的电荷量一定各不相同； C、它们的质量一定各不相同；

D、它们的电荷量和质量之比一定各不相同； 4、把摆球带电的单摆置于匀强磁场中，如图3所示，当带电摆球最初两次经过最低点时，相同的量是（）

A、小球受到的洛伦兹力；B、摆线的拉力； C、小球的动能； D、小球的加速度；

5、质子（1H）和α粒子（412He）从静止开始经

相同的电压加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两个粒子的动能之比E1：E2= ； 轨道半径之比R1：R2= ，周期之比T1：T2= 。

6、氢的同位素氕、氘、氚的原子在相同的匀强磁

F3330带电粒子在磁场中的运动、质谱仪

场中垂直于磁场方向的平面里做匀速圆周运动，圆半径分别为R1、R2、R3，周期分别为T1、T2、T3。 （1）若氕、氘、氚原子核的运动速率相等，则R1：R2：R3= ，T1：T2：T3= ；（2）若氕、氘、氚原子核的运动中动能相等，则R1：R2：R3= ，T1：T2：T3= ； 7、 如图8所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直xoy平面并指向纸面外，磁感应强度为B，一质量为m、带正电的粒子（不计重力）以速度v从O点射入磁场，入射方向在xoy平面内，与x轴正向的夹角为θ，若粒子射出的磁场的位置与O点的距离为L，求该粒子的比荷q/m及在磁场内的运动时间与周期之比t/T.

带电粒子在磁场中的运动质谱仪

练习专题

1、如图2所示，有abcd四个离子，它们带同种电荷且电荷量相等，它们的速度关系为va器后，有两种离子从速度选择器中射出，分别打在A1、A2处，由此可断定（）

A、射向P1板的是a粒子；B、射向P2板的是b粒子； C、射向A1点的是c粒子；D、射向A2点的是d粒子；

2、有一集中在正方形abcd区域内的匀强磁场，如图3所示，从a点以平行于ad方向射入一束电子流，若电子流均从bc这一边射出磁场，已知磁感应强

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度为B，磁场区域边长为L，电子的质量为m，电荷量为e，则从bc边射出的电子流最大速度

为 ，电子在磁场中最大的飞行时间是 。

3、如图5所示，带电平行板中匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向水平向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间恰好沿水平方向做直线运动，现使球从轨道 较低的b点开始滑下，经P点进入板间后，在板间运动过程中（）

A、小球动能将会增大；B、小球的电势能将会增大； C、小球所受的洛伦兹力将会增大；

D、因不知小球带电性质，不能判断小球的动能如何变化；

4、如图7所示，一带负电的粒子从左向右射入匀强电场和匀强磁场并存的区域中，磁感应强度B为0.2T，方向垂直纸面向里，电场强度E为4×104N/C,方向与磁场垂直，若使该粒子在电磁场中做匀速直线运动，电场方向应是从 向 ，粒子射入的初速度大小为 m/s. 5、一电子以与磁场垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域，从N点射出，如图8所示，若电子质量为m，电荷量为e，磁感应强度为B，则（）

A、h=d; B、电子在磁场中运动的时间为d/v; C、电子在磁场中运动的时间为弧PN/v;

D、洛伦兹力对电子做的功为Bevh;

6、如图9所示，在虚线MN的上方存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，质子和α粒子以相同的速度v0由MN上的O点以垂直MN且垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，再分别从

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MN上的A、B两点离开磁场，已知质子的质量为m，电荷量为e,α粒子的质量为4m，电荷量为2e，忽略带电粒子的重力及质子和α粒子间的相互作用，求： （1）AB两点间的距离；

（2）α粒子在磁场中运动的时间。

7、如图10所示，光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为θ，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向里，有一质量为m，带电荷量为q的滑块，从某一时刻起，在斜面上由静止开始滑下，到某一位置离开斜面（设斜面足够长）。求：（1）滑块带何种电荷？（2）滑块在斜面上运动的最大速度是多少？ （3）滑块在斜面上滑行的最大距离？

8、如图11所示，在正交的匀强磁场B和匀强电场E中，有一根竖直的长绝缘管，管内有一质量为m，带电荷量为 – q的小球，球与管壁间的动摩擦因数为μ，磁场和电场区域足够大，则小球运动的最大加速度为多少？在有最大加速度时的速度为多少？小球运动的最小加速度为多少？在有最小加速度时的速度为多少？

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