圆形有界磁场中“磁聚焦”-规律(有答案).pdf

. 圆形有界磁场中“磁聚焦”的相关规律练习 当圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等时，存在两条特殊规律； 规律一： 带电粒子从圆形有界磁场边界上某点射入磁场， 如果圆形磁场的半径与圆轨迹 半径相等，则粒子的出射速度方向与圆形磁场上入射点的切线方向平行，如甲图所示。 规律二： 平行射入圆形有界磁场的相同带电粒 子，如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等， 则所 有粒子都从磁场边界上的同一点射出， 并且出射点 的切线与入射速度方向平行，如乙图所示。 【典型题目练习】 1．如图所示， 在半径为 R 的圆形区域内充满磁感应强度为 B 的匀强磁 场，MN 是一竖直放置的感光板． 从圆形磁场最高点 P 垂直磁场射入大 量的带正电，电荷量为 q ，质量为 m，速度为 v 的粒子，不考虑粒子间 的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是（ ） A ．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在 MN 上 B ．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心 C ．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长 qBR D ．只要速度满足 v ，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在 MN 上 m e 、 2．如图所示，长方形 abed的长 ad=0.6m ，宽 ab=0.3m ，O、 分别是 ad bc的中点，以 e为圆 心eb为半径的四分之一圆弧和以 O为圆心 Od为半径的四分之一 圆弧组成的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场 (边界上无磁场 ) -7 磁感应强度 B= 0.25T 。一群不计重力、质量 m=3×10 kg 、电荷量 -3 2 q=+2 ×10 C 的带正电粒子以速度 v=5 ×10 m/s沿垂直 ad方向且垂 直于磁场射人磁场区域，则下列判断正确的是（ ） A ．从 Od边射入的粒子，出射点全部分布在 Oa边 B ．从aO 边射入的粒子，出射点全部分布在 ab边 C ．从 Od 边射入的粒子，出射点分布在 ab边 D ．从 ad边射人的粒子，出射点全部通过 b点 3．如图所示，在坐标系 xOy 内有一半径为 a 的圆形区域，圆心坐标为 O1 （a ，0 ），圆内分 布有垂直纸面向里的匀强磁场，在直线 y=a 的上方和直线 x=2a 的左侧区域内，有一沿 x 轴 负方向的匀强电场，场强大小为 E，一质量为 m、电荷量为 +q （q>0）的粒子以速度 v 从 O 点垂直于磁场方向射入，当入射速度方向沿 x 轴方向时，粒子恰好从 O1 点正上方的 A 点射 出磁场，不计粒子重力，求： （1）磁感应强度 B 的大小； （2 ）粒子离开第一象限时速度方向与 y 轴正方向的夹角； （3 ）若将电场方向变为沿 y 轴负方向，电场强度大小不变，粒子以速度 v 从 O 点垂直于磁 0 场方向、并与 x 轴正方向夹角 θ=30