六、带电粒子在匀强磁场中的运动课堂同步1．在匀强磁场中，一个带电粒子作匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度为原来磁感应强度2倍的匀强磁场，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abvI图3-53C．粒子速率减半，轨道半径变为原来的1/4D．粒子的速率不变，周期减半2．如图3-53所示，在长直导线中有稳恒电流I通过，导线正下方电子以初速度v平行于电流的方向射入，则电子将(）A．沿路径a运动，轨迹半径是圆B．沿路径a运动，轨迹半径越来越大C．沿路径a运动，轨迹半径越来越小D．沿路径b运动，轨迹半径越来越小3．一个长螺线管中通有方向不变但强度逐渐增加的电流，把一带电粒子沿管轴线射入管中，若粒子的重力不计，则粒子在管中将（）A．匀速运动B．作匀加速直线运动C．圆周运动D．作变加速直线运动图3-544.如图3-54所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面且指向纸外.有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度.但都是一价正离子，则().A．只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B．只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管×××××abcde×××××××××××××××图3-55C．只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D．只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管5．如图3-55所示，一带电粒子（重力不计）在匀强磁场中沿图中所示轨迹运动，中央是一块薄绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知（）A．粒子的运动方向是abcdeB．粒子的运动方向是edcbaC．粒子带正电D．粒子在下半周所用时间比上半周长6．一个带负电粒子（质量为m，带电量为q），以速率v在磁感应强度为B的匀强磁场中做逆时针圆周运动（沿着纸面），则该匀强磁场的方向为垂直于纸面向里还是向外？粒子运转所形成的环形电流的大小为多大？××××××××ABθdvB图3-567．如图3-56所示，一束带电量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=600。求电子的质量和穿越磁场的时间。××××××××××θ图3-57×××××8．如图3-57所示，两质量相等的一价正、负离子，沿与磁场边界成θ=300角的方向，垂直射入匀强磁场中。正离子的速率为v，在磁场中运动时间为t1，负离子的速率为2v，在磁场中运动时间为t2，则它们在磁场中的运动时间之比为多大？图3-58MN9．如图3-58所示，M、N两板相距为d，板长为5d，两板不带电，板间有垂直纸面的匀强磁场，一大群电子沿平行于板的方向从各处位置以速率v0射入板间，为了使电子都不从板间穿出，磁感应强度B的范围如何？（设电子质量为m，电量为e，且N板接地）10.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图3-59所示，离子源S产生带电量为q的某种正离子，离子产生时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上.实验测得:它在P上的位置到入口处S1的距离为a，离子流的电流为I.请回答下列问题:(1)在时间t内射到照相底片P上的离子的数目为________.图3-59(2)单位时间穿过入口处S1离子流的能量为________.(3)试证明这种离子的质量为.课后巩固图3-601．如图3-60所示为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹.室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)，由此可知此粒子()A．一定带正电B．一定带负电C．带电D．能带正电，也可能带负电图3-612．如图3-61所示，一电子从a点以速度v垂直进入长为d、宽为h的矩形磁场区域，沿曲线ab运动，通过b点离开磁场.已知电子质量为m，电量为e，磁场的磁感应强度为B，ab的弧长为s，则该电子在磁场中运动的时间为().A．t=d/vB．t=s/vC．D．3．质量为m、带电量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕固定的正电荷做匀速圆周运动，磁场方向垂直于运动平面，作用在负电荷上的电场力恰是磁场力的3倍，则该负电荷做圆周运动的角速度可能是（）A．4Bq/mB．Bq/mC．2Bq/mD．3Bq/m4．用同一回旋加速器分别对质子和氘核进行加速，则两种粒子获得的最大动能之比