高考物理一轮复习 专题8.2 磁场对运动电荷的作用教学案

由几何关系可知∠O′CD=30°,Rt△O′DC中,CD=O′D·cot 30°=3R;由对称性知,AC=CD=3R;等腰△ACO中,OA=2AC·cos 30°=3R;等边△O′AB中,AB=R,所以

v2mv4mvOB=OA+AB=4R.由qvB=m得R=,所以OB=,D正确.

RqBqB3.【2016·北京卷】如图1-所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动.不计带电粒子所受重力.

(1)求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T;

(2)为使该粒子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场,求电场强度E的大小.

图1-

【答案】(1) (2)vB

mv2πm qBqB

4.【2016·四川卷】如图1-所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场.一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域,当速度大小为vb时,从b点离开磁场,在磁场中运动的时间为tb,当速度大小为vc时,从c点离开磁场,在磁场中运动的时间为tc,不计粒子重力.则( )

图1-

A.vb∶vc=1∶2,tb∶tc=2∶1 B.vb∶vc=2∶1,tb∶tc=1∶2 C.vb∶vc=2∶1,tb∶tc=2∶1 D.vb∶vc=1∶2,tb∶tc=1∶2

【答案】A 【解析】由题可得带正电粒子在匀强磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,且洛伦兹力提供做圆周运动的向心力,作出粒子两次运动的轨迹如图所示

2

v24πθ

由qvB=m=mr2可以得出vb∶vc=rb∶rc=1∶2, 又由t=T可以得出时间之比等

rT2π

于偏转角之比.由图看出偏转角之比为2∶1,则tb∶tc=2∶1,选项A正确.

5.(2016·海南单科·14)如图,A、C两点分别位于x轴和y轴上,∠OCA=30°,OA的长度为L。在△OCA区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以平行于y轴的方向从OA边射入磁场。已知粒子从某点射入时,恰好垂直于OC边射出磁场,且粒子在磁场中运动的时间为t0。不计重力。

(1)求磁场的磁感应强度的大小;

(2)若粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场,恰好从OC边上的同一点射出磁场,求该粒子这两次在磁场中运动的时间之和;

5

(3)若粒子从某点射入磁场后,其运动轨迹与AC边相切,且在磁场内运动的时间为t0,

3求粒子此次入射速度的大小。

(2)

图(a)

设粒子从OA边两个不同位置射入磁场,能从OC边上的同一点P射出磁场,粒子在磁场中运动的轨迹如图(a)所示。

设两轨迹所对应的圆心角分别为θ1和θ2。 由几何关系有:θ1=180°-θ2⑤

粒子两次在磁场中运动的时间分别为t1与t2,则t1+t2==2t0⑥

2(3)

T

πm3πL答案: (1) (2)2t0 (3)

2qt07t0

1.【2015·海南·1】3.如图所示,a是竖直平面P上的一点,P前有一条形磁铁垂直于

P,且S极朝向a点,P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向

右弯曲经过a点。在电子经过a点的瞬间。条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()

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