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

答案： ACD

9．如图所示，S处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN垂直于纸面，在纸面内的长度L＝9.1 cm，中点O与S间的距离d＝4.55 cm，MN与SO直线的夹角为θ，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0×10 T。电子质量m＝9.1×10

6

－4

－31

kg，电荷量e＝－1.6×10

－19

C，不计电子重力。

电子源发射速度v＝1.6×10 m/s的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为

l，则( )

A．θ＝90°时，l＝9.1 cm B．θ＝60°时，l＝9.1 cm C．θ＝45°时，l＝4.55 cm D．θ＝30°时，l＝4.55 cm 解析： 电子在匀强磁场运动的轨道半径为

mvR＝＝4.55 cm qB

答案： AD

10．如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v，沿与x轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。

解析： 轨迹示意图如图所示，由射入、射出点的半径可找到圆心O′，并得出半径为r＝

2amv3mv＝，得B＝；射出点坐标为(0，3a)。

2aq3Bq

答案：

3mv (0，3a) 2aq11．如图所示的平面坐标系xOy，在整个区域内充满了匀强磁场，磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B随时间变化的关系如图b所示。开始时刻，磁场方向垂直纸面向里(如图)，t＝0时刻有一带正电的粒子(不计重力)从坐标原点O沿x轴正方向进入磁场，初速度为v0＝2×10 m/s。已知该带电粒子的比荷为＝1.0×10 C/kg。试求：

3

qm4

4π－4

(1)t1＝×10 s时粒子所处位置的坐标(x1，y1)；

3

(2)带电粒子进入磁场运动后第一次到达y轴时离出发点的距离h。

比较粒子在磁场中做圆周运动的周期T和磁场变化周期可知，粒子在t1时间内运动了三分之一圆周，其圆心为O1，运动轨迹对应的圆心角为120°，作出粒子在磁场中运动的轨迹如图所示。由图中几何关系有：

x1＝Rcos 30°④

y1＝R(1＋sin 30°)＝1.5R⑤

联立①④⑤并代入数据得：x1＝

3

m，y1＝0.6 m。 5

4?3?－4

故t1＝π×10 s时，粒子所处位置的坐标为? m，0.6 m?

3?5?