第2课时磁场对运动电荷的作用1.(2017·广西桂林期中)在阴极射线管(电子从负极流向正极)的正上方平行放置通以电流I的一根直导线,其电流方向如图所示.则阴极射线的偏转方向为(D)A.垂直纸面向里B.向下垂直纸面向外C.向上D.向下【解析】由通电导线的电流方向,根据右手螺旋定则可得电子射线管处于垂直纸面向里的磁场,当电子流方向从左向右,则由左手定则可得电子向下偏转,选项D正确,A,B,C错误.2.(2017·湖南浏阳期中)(多选)在一个边界为等边三角形的区域内,存在一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在磁场边界上的P点处有一个粒子源,发出比荷相同的三个粒子a,b,c(不计重力)沿同一方向进入磁场,三个粒子通过磁场的轨迹如图所示,用ta,tb,tc分别表示a,b,c通过磁场的时间;用ra,rb,rc分别表示a,b,c在磁场中的运动半径,则下列判断正确的是(AC)A.ta=tb>tcB.tc>tb>taC.rc>rb>raD.rb>ra>rc【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动,由图示情景可知,粒子轨道半径rc>rb>ra,粒子转过的圆心角θa=θb>θc,粒子在磁场中做圆周运动的周期T=,由于粒子的比荷相同、B相同,则粒子周期相同,粒子在磁场中的运动时间t=T,由于θa=θb>θc,T相同,则ta=tb>tc,选项A,C正确,B,D错误.3.(2017·河北石家庄期中)如图所示,一个电子沿AO方向垂直射入匀强磁场中,磁场只限于半径为r的圆内.若电子速度为v,质量为m,带电荷量为q,磁感应强度为B.电子在磁场中偏转后从C点射出,∠AOC=120°,下面结论正确的是(B)A.电子经过磁场的时间为B.电子经过磁场的时间为C.磁场半径r为D.AC间的距离为【解析】由Bqv=m,可得R=,由图可知电子在磁场中转过的圆心角为60°,根据几何知识可知AC长等于半径R=;电子运动的时间t=T=·=;分析可知,半径r=Rtan30°=,=R=,选项B正确,A,C,D错误.4.(多选)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界,一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射.这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子,不计重力.下列说法正确的是(BD)A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大【解析】由于粒子比荷相同,由R=可知速度相同的粒子轨迹半径相同,运动轨迹也必相同,选项B正确;对于入射速度不同的粒子在磁场中可能的运动轨迹如图所示,由图可知,粒子的轨迹直径不超过磁场边界一半时转过的圆心角都相同,运动时间都为半个周期,而由T=知所有粒子在磁场运动周期都相同,选项A,C错误,再由t=T=可知选项D正确.5.(多选)如图所示,直线MN与水平方向成60°角,MN的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小均为B.一粒子源位于MN上的a点,能水平向右发射不同速率、质量为m(重力不计)、电荷量为q(q>0)的同种粒子,所有粒子均能通过MN上的b点,已知ab=L,则粒子的速度可能是(AB)A.B.C.D.【解析】由题意可知粒子可能的运动轨迹如图所示,所有圆弧的圆心角均为120°,所以粒子运动的半径为R=·(n=1,2,3,…),由洛伦兹力提供向心力得qvB=m,则v==·(n=1,2,3,…),选项A,B正确.6.(2017·河北邯郸期中)如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对质量和电荷量均相等的正、负离子(不计重力)分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场,则正、负离子在磁场中(B)A.运动时间之比为1∶2B.运动时间之比为2∶1C.运动轨道半径不相等D.重新回到边界的位置与O点的距离相等【解析】一对质量和电荷量均相等的正、负离子(不计重力)分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场,由半径公式可得R=,它们的半径相等,周期也相等.由于它们在磁场中运动的圆弧长度不一样,所以它们的圆心角不等.因此它们在磁场中运动时间不一样.正离子进入磁场后,在洛伦兹力作用下向上偏转,而负离子在洛伦兹力作用下向下偏转.正离子以60°入射,则圆弧对应的圆心角为120°,而负离子以30°入射,则...