空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场，其方向随时间做周期性变化，磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示．规定B＞0时，磁场的方向穿出纸面．一电荷量q=5π×10-7

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空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场，其方向随时间做周期性变化，磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示．规定B＞0时，磁场的方向穿出纸面．一电荷量q=5π×10^-7C、质量m=5×10^-10kg的带电粒子，位于某点O处，在t=0时刻以初速度v₀=πm/s沿某方向开始运动．不计重力的作用，不计磁场的变化可能产生的一切其他影响．则在磁场变化N个（N为整数）周期的时间内带电粒子的平均速度的大小等于（　　）

A．πm/s

B．

m/s

C．2

m/s

D．

m/s

答案

设粒子运动半径为r
则有：r=

=0.01m，周期为：T₀=

2πm

=0.02s
粒子的运动轨迹示意图如图所示：

磁场变化的一个周期内，带电粒子的位移为2

R
所以在磁场变化N个周期的时间内，带电粒子的平均速度为：

×0.01

10×10-3

m/s
故ABD错误，C正确
故选：C

举一反三

在电子显像管内部，由炽热的灯丝发射出的电子在经过一定的电压加速后，进入偏转磁场区域，最后打到荧光屏上，当所加的偏转磁场的磁感应强度为零时，电子应沿直线运动打在荧光屏的正中心位置．但由于地磁场对带电粒子运动的影响，会出现在未加偏转磁场时电子束偏离直线运动的现象，所以在精密测量仪器的显像管中常需要在显像管的外部采取磁屏蔽措施以消除地磁场对电子运动的影响．
已知电子质量为m、电荷量为e，从炽热灯丝发射出的电子（可视为初速度为零）经过电压为U的电场加速后，沿水平方向由南向北运动．若不采取磁屏蔽措施，且已知地磁场磁感应强度的竖直向下分量的大小为B，地磁场对电子在加速过程中的影响可忽略不计．在未加偏转磁场的情况下，
（1）试判断电子束将偏向什么方向；
（2）求电子在地磁场中运动的加速度的大小；
（3）若加速电场边缘到荧光屏的距离为l，求在地磁场的作用下使到达荧光屏的电子在荧光屏上偏移的距离．

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如图所示，有一半径为R₁=1m的圆形磁场区域，圆心为O，另有一外半径为R₂=U₂=U₁-U_损=1900Vm、内半径为R₁的同心环形磁场区域，磁感应强度大小均为B=0.5T，方向相反，均垂直于纸面．一带正电的粒子从平行极板下板P点静止释放，经加速后通过上板小孔Q，垂直进入环形磁场区域，已知点P、Q、O在同一竖直线上，上极板与环形磁场外边界相切，粒子比荷q/m=4×10⁷C/kg，不计粒子的重力，且不考虑粒子的相对论效应．求：
（1）若加速电压U₁=1.25×10²V，则粒子刚进入环形磁场时的速度v₀为多大？
（2）要使粒子不能进入中间的圆形磁场区域，加速电压U₂应满足什么条件？
（3）若改变加速电压大小，可使粒子进入圆形磁场区域，且能水平通过圆心O，最后返回到出发点，则粒子从Q孔进入磁场到第一次经过O点所用的时间为多少？

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如图所示，用一块金属板折成横截面为“⊂”形的金属槽磁感应强度为B的匀强磁场中，并以速度v₁向右匀速运动，从槽口右侧射入的带电微粒的速度是v₂，如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动，则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T分别为（　　）

A．

v1v2

，

2πv2

B．

v1v2

，

2πv1

C．

，

2πv1

D．

，

2πv2

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如图所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界，一质量为m，电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场，若粒子速度为v₀，最远能落在边界上的A点．下列说法正确的有（　　）

A．若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v₀

B．若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v₀

C．若粒子从距A点左侧d的位置离开，它在磁场中运动的时间一定小于

πm

D．若粒子从距A点右侧d的位置离开，它在磁场中运动的时间可能等于

πm

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如图所示，再第二象限和第四象限的正方形区域内分别存在着面积相同的匀强磁场，磁感应强度均为B，方向相反，且都垂直与xoy平面；在第一象限内存在着平行与xoy平，沿x轴方向的匀强磁场（图中没有画出）；一电子由P（-d，d）点，沿x轴正方向射入磁场区域Ⅰ．（电子质量为m，电荷量为e，sin53°=0.8）
（1）若电子离开磁场区域Ⅰ后直接进入第三象限，求入射速度的范围；
（2）若电子从（0，

）位置射出磁场Ⅰ，接着通过第一象限后直接垂直与x轴方向进入磁场Ⅱ，求场强度E的大小及方向；
（3）求第（2）问中电子离开磁场Ⅱ时的位置坐标．

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