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题型：解答题题类：常考题难易度：普通

2018-2019学年人教版高中物理选修3-1 3.5 运动电荷在磁场中受到的力同步练习

如图，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 是它的两条边界 $\text{[math]}$ 现有质量为m ，电量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入，要使粒子不从边界 $\text{[math]}$ 射出，粒子入射速率的最大值可能是多少？

举一反三

有些高能粒子会对物理仪器造成损害，一位同学认为可利用电磁场让带电粒子偏转的特点设计装置实现对粒子的屏蔽作用，如图所示为一半径为R的圆柱形铅盒的截面图，其中心为粒子发射源，以中心为坐标原点建立 $\text{[math]}$ 平面坐标系，使y轴负半轴与 $\text{[math]}$ 的角平分线重合，发射源可在图示 $\text{[math]}$ 平面范围内从圆心O沿半径方向往外不断发射出速度大小均为v，电荷量为q，质量为m的某种带正电粒子，粒子通过圆弧AB的缝隙到达铅盒外面，同学打算在 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 间的条形区域设置匀强电场或者匀强磁场以实现屏蔽效果，粒子重力不计，忽略粒子间的相互作用。

（1）如果条形区域设置平行于y轴的匀强电场，则电场的电场强度应至少为多少，使得所有粒子不能越过条形电场区域？并判断匀强电场方向；

（2）如果条形区域设置垂直于截面向里的匀强磁场，则磁场的磁感应强度应至少为多少，使得所有粒子不能越过条形磁场区域？此时粒子在磁场运动的最长时间为多少？

如图所示，回旋加速器D形盒半径为R，狭缝宽为d，所加匀强磁场的磁感应强度可调，所加高频交变电源电压的频率为f．质量为m、电荷量为q的质子从右半盒的圆心附近由静止出发，经加速、偏转等过程，达到最大动能后由导向板处射出，忽略质子在狭缝加速运动的时间。 $\text{[math]}$ 粒子的质量为4m、电荷量为2q。下列说法中正确的是（　　）

关于电场和磁场的描述，下列说法正确的是（　　）

洛伦兹力演示仪中玻璃泡内充有稀薄气体，在电子枪发射出的电子束通过时能够显示电子的径迹。不加磁场时，电子束径迹是一条直线，如图甲所示；加磁场后，电子束径迹是一个圆，如图乙所示。则所加磁场的方向是（　　）

如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电（绝缘）小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动，则两次经过O点时（　　）

如图甲所示，在竖直平面内有一半径为 $\text{[math]}$ 的固定光滑绝缘圆桶，在空间中有平行圆桶轴线的水平匀强磁场 $\text{[math]}$ ，一质量为 $\text{[math]}$ 、带电量为 $\text{[math]}$ 的带电小球沿圆桶外壁做圆周运动，如图乙所示为带电小球所在处的截面图， $\text{[math]}$ 为竖直直径，初始时带电小球位于圆环最高点A（圆桶外侧），并且有水平方向的速度 $\text{[math]}$ （以水平向左为速度的正方向），如果带电小球在A点不脱离圆桶，带电小球初速度 $\text{[math]}$ 可能的取值为（　　）

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