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磁场对运动电荷的作用

随堂检测演练、I

图8-2-15

如图8-2-15，没有磁场时，显像管内电子束打在荧光屏正中的O点，加磁场后电子束打在荧光屏O点上方的P点，则所加磁场的方向可能是（）

A.垂直于纸面向内B.垂直于纸面向外

C.平行于纸面向上D.平行于纸面向下

解析：电子受到的洛伦兹力的方向向上，由左手定则，可判定磁场方向可能垂直于纸面向外，B项正确.

答案：B2.

图8-2-16

如图8-2-16所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）.一群比荷为￥的负离子体以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，则下列说法正确的是（不计重力）（）

A.离子飞出磁场时的动能一定相等

离子在磁场中运动半径一定相等

由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长

D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大

解析：射入磁场的粒子比荷相等，但质量不一定相等，故射入时初动能可能不等，又因为磁场对电荷的洛伦兹力不做功，故这些粒子从射入到射出动能不变，但不同粒子的动能可

,_…一…-、一. mv … ..、、

能不等，A项错误.粒子在磁场中偏转的半径为r=K，由于比荷和速度都相等，磁感应qB

强度B为定值，故所有粒子的偏转半径都相等，B正确.同时各粒子在磁场中做圆周运动的周期T=2nm，也相等，根据几何规律：圆内，较长的弦对应较大的圆心角，所以从Q

qB

点射出的粒子偏转角最大，在磁场内运动的时间最长，C对.沿PQ方向射入的粒子不可能从Q点射出，故偏角不最大，D错，选BC.

答案：BC

图8-2-17

图8-2-17

（2009?北京西城模拟）如图8-2-17所示，在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.许多相同的离子，以相同的速率v，由O点沿纸面向各个方向（y0）射入磁场区域.不计离子所受重力，不计离子间的相互影响.图中曲线表示离子运动的区域边界，其中边界与y轴交点为M，边界与x轴交点为N，且OM=ON=L.由此可判断（）

A.这些离子是带负电的 B.这些离子运动的轨道半径为L

一…，.一 .qv .、一一 一一一

C.这些离子的荷质比为勺=芯 D.当离子沿y轴正方向射入磁场时会经过N点

mLB

解析：根据左手定则，离子带正电，A项错误；由图可知，粒子轨道半径为1l，B项错误；

..一一mv2q2v 1

再根据qvB=「，-=-7,C项错误；由于ON=L，粒子半径为R，ON恰好为粒子圆周运动1mLB 2

直径，故D项正确.

答案：D

图8-2-18

图8-2-18

（2009?东营模拟）如图8-2-18所示，在一匀强磁场中有三个带电粒子，其中1和2为质子，3为a粒子（4He）的径迹.它们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，三者轨道半径rrr并相切于P点，设T、v、a、t分别表示它们做圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间，则（）

B.v=vvD.tttT=TT

B.v=vv

D.ttt

C.aaa

解析：各粒子做圆周运动的周期T=^，根据粒子的比荷大小可知：T=TT，故A项qB 1 2

mv

正确；由于rrr结合r=及粒子比何关系可知vvv，故B项错误；粒子运动的向

1 2 3 qB 1 2 3

TOC\o1-5\h\z心加速度a=，结合各粒子的比荷关系及vvv可得：aaa，故C项正确；由题图川 1 2 3 1 2 3

可知，粒子运动到MN时所对应的圆心角的大小关系为010203,而二=马因此tit2,

由TT，且00，可知tt，故D项正确. 1 1 1

23 2 3 23

答案：ACD

图8-2-19

如图8-2-19所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场.一带负电的粒子从原点O以与x轴

乙

成30。角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为则（）

A?粒子经偏转一定能回到原点O

粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2：1

C?粒子完成一次周期性运动的时间为斗

3qB

D?粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进3R

,一 mv. 、一. 一-一

解析：由r=-T可知，粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1：2,所以B项qB

错误；粒子完成一次周期性运动的时间t=?T+￡t=驻+*=￥，所以C项错误；粒61623qB3qBqB

子第二次射入x轴上方磁场时沿x轴前进l=R