1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动— 2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册习题（word含答案）
文档属性
| 名称 | 1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动— 2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册习题（word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 178.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-28 05:58:05 | ||
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文档简介
1.3带电粒子在匀强磁场中的运动习题1
1.一个质量为 1.67×10-27 kg、电荷量为 1.6×10-19 C 的带电粒子，以 5×105m/s 的初速度沿与磁场垂直的方向射入磁感应强度为 0.2 T 的匀强磁场。求：
（1）粒子所受的重力和洛伦兹力的大小之比；
（2）粒子在磁场中运动的轨道半径；
（3）粒子做匀速圆周运动的周期。
.已知氢核和氦核的质量之比m1 ：m2 = 1：4， 电量之比q1 ：q2 =1：2，当氢核与氦核以相同的速率垂直磁场方向射入磁场后，分别做匀速圆周运动，则氢核与氦核半径之比r1 ：r2 = 周期之比T 1:T2 =
3.一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如下图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定
A．粒子从a 到b，带正电
B．粒子从b 到a，带正电
C．粒子从a 到b，带负电
D．粒子从b 到a，带负电
4.如图,水平导线中有电流I 通过,导线正下方的电子初速度方向与电流 I 方向相同,则电子将( )
A.沿路径a运动,轨迹是圆
B.沿路径a运动,轨迹半径越来越大
C.沿路径a运动,轨迹半径越来越小
D.沿路径b运动,轨迹半径越来越小
如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂
5．如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场，粒子的带电荷量相同，其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，则t1∶t2为(重力不计)( )
A．1∶3
B．4∶3
C．1∶1
D．3∶2
6.直射入磁感强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是，则电子的质量是多少？穿透磁场的时间是多少？
7.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，O、P是垂直于磁场方向的同一平面上的两点，相距为d。在磁场中运动的电子(电子质量m，电量e)经过O点时的速度方向与OP成θ=300角，并与OP在同一平面内，若电子后来又经过P点，问：
(1) 则电子的速度大小是多少？
(2)电子从O到P经历的时间是多少？
8.如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v 射入磁场（电子质量为m，电荷为e），它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？
9.如图所示，在第一象限有磁感应强度为B的匀强磁场，一对正、负电子（质量为m，电荷量为e）以相同的速度v从O点射入磁场，θ=300，求：正负电子在第一象限运动的时间之比？
1.3带电粒子在匀强磁场中的运动习题2
1.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是( )
A.M带负电,N带正电
B.M的速率小于N的速率
C.洛伦兹力对M、N做正功
D.M的运行时间大于N的运行时间
2.在匀强磁场中,一个带电粒子做匀速圆周运动,如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场,则( )
A.粒子的速率加倍,周期减半
B.粒子速率不变,轨道半径减半
C.粒子的速率减半,轨道半径变为原来的
D.粒子速率不变,周期不变 .
3.如图所示，MN为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B1＝2B2，一带电荷量为＋q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O点( )
A． B．
C． D．
4.如图为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是( )
A．仅增大励磁线圈的电流，电子束径迹的半径变大
B．仅提高电子枪的加速电压，电子束径迹的半径变大
C．仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期将变大
D．仅提高电子枪的加速电压，电子做圆周运动的周期将变大
5．如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，一质量为m、电荷量为e的电子，从a点沿垂直磁感线方向以初速度v开始运动，经一段时间t后经过b点，a、b连线与初速度的夹角为θ，则t为( )
A. B.
C. D.
6.图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹(粒子穿过铅板后电荷量、质量不变)，室中匀强磁场的方向与轨道所在平面垂直(图中垂直于纸面向内)，由此可知此粒子( )
A．一定带正电 B．一定带负电
C．不带电 D．可能带正电，也可能带负电
7.如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出．下列说法正确的是( )
A．粒子带正电
B．粒子在b点速率大于在a点速率
C．若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出
D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短
8.如图，边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面(abcd所在平面)向外．ab边中点有一电子发射源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子．已知电子的比荷为k.则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为( )
A.kBl，kBl B.kBl，kBl C.kBl，kBl D.kBl，kBl
9．如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为B和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限．粒子在磁场中运动的时间为( )
A. B. C. D.
10.如图所示,一个质量为m,电荷量为-q,不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B。
(2)穿过第一象限的时间。
1.3带电粒子在匀强磁场中的运动习题1参考答案
（1）（2）（3）
1：2 1：2 3.B 4.B 5.D
6.(1) (2) 7.(1) (2) 8.(1) (2)
9.1:2
1.3带电粒子在匀强磁场中的运动习题2参考答案
A 2.B 3.B 4.B 5.B 6.A 7.C 8.B 9.B
10.(1) (2)
1.一个质量为 1.67×10-27 kg、电荷量为 1.6×10-19 C 的带电粒子，以 5×105m/s 的初速度沿与磁场垂直的方向射入磁感应强度为 0.2 T 的匀强磁场。求：
（1）粒子所受的重力和洛伦兹力的大小之比；
（2）粒子在磁场中运动的轨道半径；
（3）粒子做匀速圆周运动的周期。
.已知氢核和氦核的质量之比m1 ：m2 = 1：4， 电量之比q1 ：q2 =1：2，当氢核与氦核以相同的速率垂直磁场方向射入磁场后，分别做匀速圆周运动，则氢核与氦核半径之比r1 ：r2 = 周期之比T 1:T2 =
3.一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如下图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定
A．粒子从a 到b，带正电
B．粒子从b 到a，带正电
C．粒子从a 到b，带负电
D．粒子从b 到a，带负电
4.如图,水平导线中有电流I 通过,导线正下方的电子初速度方向与电流 I 方向相同,则电子将( )
A.沿路径a运动,轨迹是圆
B.沿路径a运动,轨迹半径越来越大
C.沿路径a运动,轨迹半径越来越小
D.沿路径b运动,轨迹半径越来越小
如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂
5．如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场，粒子的带电荷量相同，其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，则t1∶t2为(重力不计)( )
A．1∶3
B．4∶3
C．1∶1
D．3∶2
6.直射入磁感强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是，则电子的质量是多少？穿透磁场的时间是多少？
7.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，O、P是垂直于磁场方向的同一平面上的两点，相距为d。在磁场中运动的电子(电子质量m，电量e)经过O点时的速度方向与OP成θ=300角，并与OP在同一平面内，若电子后来又经过P点，问：
(1) 则电子的速度大小是多少？
(2)电子从O到P经历的时间是多少？
8.如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v 射入磁场（电子质量为m，电荷为e），它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？
9.如图所示，在第一象限有磁感应强度为B的匀强磁场，一对正、负电子（质量为m，电荷量为e）以相同的速度v从O点射入磁场，θ=300，求：正负电子在第一象限运动的时间之比？
1.3带电粒子在匀强磁场中的运动习题2
1.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是( )
A.M带负电,N带正电
B.M的速率小于N的速率
C.洛伦兹力对M、N做正功
D.M的运行时间大于N的运行时间
2.在匀强磁场中,一个带电粒子做匀速圆周运动,如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场,则( )
A.粒子的速率加倍,周期减半
B.粒子速率不变,轨道半径减半
C.粒子的速率减半,轨道半径变为原来的
D.粒子速率不变,周期不变 .
3.如图所示，MN为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B1＝2B2，一带电荷量为＋q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O点( )
A． B．
C． D．
4.如图为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是( )
A．仅增大励磁线圈的电流，电子束径迹的半径变大
B．仅提高电子枪的加速电压，电子束径迹的半径变大
C．仅增大励磁线圈的电流，电子做圆周运动的周期将变大
D．仅提高电子枪的加速电压，电子做圆周运动的周期将变大
5．如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，一质量为m、电荷量为e的电子，从a点沿垂直磁感线方向以初速度v开始运动，经一段时间t后经过b点，a、b连线与初速度的夹角为θ，则t为( )
A. B.
C. D.
6.图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹(粒子穿过铅板后电荷量、质量不变)，室中匀强磁场的方向与轨道所在平面垂直(图中垂直于纸面向内)，由此可知此粒子( )
A．一定带正电 B．一定带负电
C．不带电 D．可能带正电，也可能带负电
7.如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出．下列说法正确的是( )
A．粒子带正电
B．粒子在b点速率大于在a点速率
C．若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出
D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短
8.如图，边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面(abcd所在平面)向外．ab边中点有一电子发射源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子．已知电子的比荷为k.则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为( )
A.kBl，kBl B.kBl，kBl C.kBl，kBl D.kBl，kBl
9．如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为B和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限．粒子在磁场中运动的时间为( )
A. B. C. D.
10.如图所示,一个质量为m,电荷量为-q,不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B。
(2)穿过第一象限的时间。
1.3带电粒子在匀强磁场中的运动习题1参考答案
（1）（2）（3）
1：2 1：2 3.B 4.B 5.D
6.(1) (2) 7.(1) (2) 8.(1) (2)
9.1:2
1.3带电粒子在匀强磁场中的运动习题2参考答案
A 2.B 3.B 4.B 5.B 6.A 7.C 8.B 9.B
10.(1) (2)