选修 3-1 第八章 第 2 讲1.(·全国卷Ⅱ)一圆筒处在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示
图中直径 MN 的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度 ω 顺时针转动
在该截面内,一带电粒子从小孔 M 射入筒内,射入时的运动方向与 MN 成 30°角
当筒转过90°时,该粒子恰好从小孔 N 飞出圆筒
若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为( A )A
D.[解析] 由题可知,粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示,由几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的圆弧所对的圆心角为 30°,因此粒子在磁场中运动的时间为 t=×,粒子在磁场中运动的时间与筒转过 90°所用的时间相等,即=×,求得=,A 项对的
2.(·全国卷Ⅲ)平面 OM 和平面 ON 之间的夹角为 30°,其横截面(纸面)如图所示,平面 OM 上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外
一带电粒子的质量为 m,电荷量为q(q>0)
粒子沿纸面以大小为 v 的速度从 OM 的某点向左上方射入磁场,速度与 OM 成 30°角
已知粒子在磁场中的运动轨迹与 ON 只有一种交点,并从 OM 上另一点射出磁场
粒子离开磁场的出射点到两平面交线 O 的距离为( D )A
D.[解析] 如图所示为带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹示意图,设出射点为 P,粒子运动轨迹与 ON 的交点为 Q,粒子入射方向与OM 成 30°角,则射出磁场时速度方向与 MO 成 30°角,由几何关系可知,PQ⊥ON,故出射点到 O 点的距离为轨迹圆直径的 2 倍,即4R,又粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径 R=,因此 D 对的
3.(多选)(·安徽合肥一中、芜湖一中等六校教育研究会第一次联考)如图在 x 轴上方存在垂直于纸面向里的磁感应强度为 B