1.3带电粒子在匀强磁场中的运动 同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.3带电粒子在匀强磁场中的运动 同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 281.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-22 18:42:40 | ||
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文档简介
第一章第三节《运动电荷在匀强磁场中的运动》达标检测
（满分100分，答题时间50分钟）
一、单选题（本大题共10小题，共50.0分）
1．质量和电荷量都相等的带电粒子和，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，它们运行的半圆轨迹如图中两虚线所示，则下列判断正确的是（ ）
A．带正电，带负电 B．的速率大于的速率
C．洛伦磁力对做正功、对做负功 D．在磁场中的运行时间大于在磁场中的运行时间
2．如图所示，L1和L2为平行线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L2线上，带电粒子从A点以初速度v与L2线成θ＝30°角斜向上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计粒子重力，下列说法中不正确的是（ ）
A．带电粒子一定带正电
B．带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点的速度相同
C．若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变）它仍能经过B点
D．若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L2线成60°角斜向上，它就不再经过B点
3．如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则v2∶v1为（ ）
A． ∶2 B． ∶1 C． ∶1 D．3∶
4．如图所示，在y轴右侧-2L≤y≤2L的带状区域存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，电场沿y轴正方向，磁场垂直xOy平面向外。在原点O左侧有一粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度恒定，射入有场区域后恰好沿x轴正方向做直线运动。若撤去电场只存在磁场，粒子从b（L，2L）点射出有场区域；若撤去磁场只存在电场，粒子将从a点射出有场区域（不计粒子的重力和粒子间的相互作用）。则（ ）
A．该粒子带正电，a点的坐标为（L，-2L）
B．该粒子带负电，a点的坐标为（L，-2L）
C．该粒子带正电，a点的坐标为（5L，-L）
D．该粒子带负电，a点的坐标为（5L，-L）
5．如图所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则（ ）
A．该粒子带正电
B．A点与x轴的距离为
C．粒子由O到A经历时间
D．运动过程中粒子的速度不变
6．如图所示，虚线MN将平面分成Ⅰ和Ⅱ两个区域，两个区域都存在与纸面垂直的匀强磁场．一带电粒子仅在磁场力作用下由Ⅰ区运动到Ⅱ区，弧线aPb为运动过程中的一段轨迹，其中弧aP与弧Pb的弧长之比为2:1，下列判断一定正确的是（ ）
A．两个磁场的磁感应强度方向相反，大小之比为2:1
B．粒子在两个磁场中的磁场力大小之比为1:1
C．粒子通过aP、Pb两段弧的时间之比为2:1
D．弧aP与弧Pb对应的圆心角之比为2:1
7．如图所示，在平面内，轴上方的匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里，轴下方的匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。一质量为、电荷量为的带电粒子从原点沿轴负方向以速度射入磁场，粒子在磁场中运动的部分轨迹如图所示。若粒子每次沿轴负方向经过轴时两磁场的方向均变为与原方向相反，大小不变，不计粒子重力，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子在轴下方运动的半径为
C．粒子从点开始到第一次回到点所经历的时间为
D．粒子从点开始到第一次回到点，动量变化量的大小为
8．如图，半径为R的圆形区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，某质量为m、带电量为q的粒子从圆上P点沿半径方向以速度v0射入匀强磁场，粒子从Q点飞出，速度偏转角为60°现将该粒子从P点以另一速度沿半径方向射入匀强磁场，粒子离开磁场时，速度偏转角为120°，不计粒子重力，则（ ）
A．该粒子带正电
B．匀强磁场的磁感应强度为
C．该粒子第二次射入磁场的速度为
D．该粒子第二次在磁场中运动的时间为
9．处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。该粒子的运动可与环形电流等效，此等效电流（ ）
A．与粒子的电荷量成正比 B．与粒子的速度大小成正比
C．与粒子的质量成正比 D．与匀强磁场的磁感应强度大小成正比
10．如图所示，半径为r的半圆内部没有磁场，半圆外部空间有垂直于半圆平面的匀强磁场（未画出），比荷为p的带电粒子（不计重力）从直径上任意一点以同样的速率垂直于射向圆弧边界，带电粒子进入磁场偏转一次后都能经过直径上的c点并被吸收，下列说法正确的是（ ）
A．磁场方向一定垂直半圆平面向里
B．带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为
C．带电粒子在磁场中运动的最短时间为
D．带电粒子在磁场中运动的最长时间为
二、多选题（本大题共4小题，每小题8分，漏选得4分，共32.0分）
11．如图所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成θ=30°角的方向以相同的速度v射入磁场中，则关于正、负电子下列说法正确的是（ ）
A．在磁场中的运动时间相同 B．在磁场中运动的轨道半径相同
C．出边界时两者的速度相同 D．出边界点到O点的距离相等
12．如图所示，区域AOC内有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有部分粒子从边界OC射出磁场。已知∠AOC＝60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为（ ）
A． B． C． D．
13．两个质量、电荷量均相等的带电粒子、，以不同的速率对准圆心沿方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示。粒子重力及相互作用不计，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电 B．粒子在该磁场中所受洛伦兹力较的小
C．粒子在该磁场中运动的动量较的大 D．粒子在该磁场中的运动时间较的长
14．如图所示，一束电子从孔a射入正方形容器的匀强磁场中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则（ ）
A．从两孔射出的电子在容器中运动的时间比为
B．从两孔射出的电子在容器中运动的时间比为
C．从两孔射出的电子运动轨迹半径之比为
D．从两孔射出的电子运动轨迹半径之比为
计算题（本大题共2小题，共18.0分）
15．(8分）如图所示，在半径为a、圆心角为90°的扇形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆弧部分为绝缘弹性挡板。一带电量为、质量为m的粒子以某一速度垂直边界射入匀强磁场，进入磁场后仅与挡板碰撞（电荷不发生转移）一次后又垂直边界射出，已知粒子与挡板碰撞后速度大小不变、方向反向。不计粒子重力，求：
（1）粒子入射点到O点距离；
（2）粒子的入射速度。
16．（10分）一个质量为m电荷量为q的带电粒子，从x轴上的P（l，0）点以速度v，沿与x正方向成60°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，不计重力。求：
（1）判断带电粒子的电性，在图中规范画出带电粒子的轨迹；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（3）带电粒子在第一象限运动的时间。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．B 2. A 3.C 4.B 5.B 6.C 7.C 8.D 9.D 10.C 11.BCD 12.AB 13.AC 14.AC
15．（1）；（2）
16．(1)带正电 ；(2) ； (3) 答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
（满分100分，答题时间50分钟）
一、单选题（本大题共10小题，共50.0分）
1．质量和电荷量都相等的带电粒子和，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，它们运行的半圆轨迹如图中两虚线所示，则下列判断正确的是（ ）
A．带正电，带负电 B．的速率大于的速率
C．洛伦磁力对做正功、对做负功 D．在磁场中的运行时间大于在磁场中的运行时间
2．如图所示，L1和L2为平行线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L2线上，带电粒子从A点以初速度v与L2线成θ＝30°角斜向上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计粒子重力，下列说法中不正确的是（ ）
A．带电粒子一定带正电
B．带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点的速度相同
C．若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变）它仍能经过B点
D．若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L2线成60°角斜向上，它就不再经过B点
3．如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则v2∶v1为（ ）
A． ∶2 B． ∶1 C． ∶1 D．3∶
4．如图所示，在y轴右侧-2L≤y≤2L的带状区域存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，电场沿y轴正方向，磁场垂直xOy平面向外。在原点O左侧有一粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度恒定，射入有场区域后恰好沿x轴正方向做直线运动。若撤去电场只存在磁场，粒子从b（L，2L）点射出有场区域；若撤去磁场只存在电场，粒子将从a点射出有场区域（不计粒子的重力和粒子间的相互作用）。则（ ）
A．该粒子带正电，a点的坐标为（L，-2L）
B．该粒子带负电，a点的坐标为（L，-2L）
C．该粒子带正电，a点的坐标为（5L，-L）
D．该粒子带负电，a点的坐标为（5L，-L）
5．如图所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则（ ）
A．该粒子带正电
B．A点与x轴的距离为
C．粒子由O到A经历时间
D．运动过程中粒子的速度不变
6．如图所示，虚线MN将平面分成Ⅰ和Ⅱ两个区域，两个区域都存在与纸面垂直的匀强磁场．一带电粒子仅在磁场力作用下由Ⅰ区运动到Ⅱ区，弧线aPb为运动过程中的一段轨迹，其中弧aP与弧Pb的弧长之比为2:1，下列判断一定正确的是（ ）
A．两个磁场的磁感应强度方向相反，大小之比为2:1
B．粒子在两个磁场中的磁场力大小之比为1:1
C．粒子通过aP、Pb两段弧的时间之比为2:1
D．弧aP与弧Pb对应的圆心角之比为2:1
7．如图所示，在平面内，轴上方的匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里，轴下方的匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。一质量为、电荷量为的带电粒子从原点沿轴负方向以速度射入磁场，粒子在磁场中运动的部分轨迹如图所示。若粒子每次沿轴负方向经过轴时两磁场的方向均变为与原方向相反，大小不变，不计粒子重力，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子在轴下方运动的半径为
C．粒子从点开始到第一次回到点所经历的时间为
D．粒子从点开始到第一次回到点，动量变化量的大小为
8．如图，半径为R的圆形区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，某质量为m、带电量为q的粒子从圆上P点沿半径方向以速度v0射入匀强磁场，粒子从Q点飞出，速度偏转角为60°现将该粒子从P点以另一速度沿半径方向射入匀强磁场，粒子离开磁场时，速度偏转角为120°，不计粒子重力，则（ ）
A．该粒子带正电
B．匀强磁场的磁感应强度为
C．该粒子第二次射入磁场的速度为
D．该粒子第二次在磁场中运动的时间为
9．处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。该粒子的运动可与环形电流等效，此等效电流（ ）
A．与粒子的电荷量成正比 B．与粒子的速度大小成正比
C．与粒子的质量成正比 D．与匀强磁场的磁感应强度大小成正比
10．如图所示，半径为r的半圆内部没有磁场，半圆外部空间有垂直于半圆平面的匀强磁场（未画出），比荷为p的带电粒子（不计重力）从直径上任意一点以同样的速率垂直于射向圆弧边界，带电粒子进入磁场偏转一次后都能经过直径上的c点并被吸收，下列说法正确的是（ ）
A．磁场方向一定垂直半圆平面向里
B．带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为
C．带电粒子在磁场中运动的最短时间为
D．带电粒子在磁场中运动的最长时间为
二、多选题（本大题共4小题，每小题8分，漏选得4分，共32.0分）
11．如图所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成θ=30°角的方向以相同的速度v射入磁场中，则关于正、负电子下列说法正确的是（ ）
A．在磁场中的运动时间相同 B．在磁场中运动的轨道半径相同
C．出边界时两者的速度相同 D．出边界点到O点的距离相等
12．如图所示，区域AOC内有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有部分粒子从边界OC射出磁场。已知∠AOC＝60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为（ ）
A． B． C． D．
13．两个质量、电荷量均相等的带电粒子、，以不同的速率对准圆心沿方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示。粒子重力及相互作用不计，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电 B．粒子在该磁场中所受洛伦兹力较的小
C．粒子在该磁场中运动的动量较的大 D．粒子在该磁场中的运动时间较的长
14．如图所示，一束电子从孔a射入正方形容器的匀强磁场中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则（ ）
A．从两孔射出的电子在容器中运动的时间比为
B．从两孔射出的电子在容器中运动的时间比为
C．从两孔射出的电子运动轨迹半径之比为
D．从两孔射出的电子运动轨迹半径之比为
计算题（本大题共2小题，共18.0分）
15．(8分）如图所示，在半径为a、圆心角为90°的扇形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆弧部分为绝缘弹性挡板。一带电量为、质量为m的粒子以某一速度垂直边界射入匀强磁场，进入磁场后仅与挡板碰撞（电荷不发生转移）一次后又垂直边界射出，已知粒子与挡板碰撞后速度大小不变、方向反向。不计粒子重力，求：
（1）粒子入射点到O点距离；
（2）粒子的入射速度。
16．（10分）一个质量为m电荷量为q的带电粒子，从x轴上的P（l，0）点以速度v，沿与x正方向成60°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，不计重力。求：
（1）判断带电粒子的电性，在图中规范画出带电粒子的轨迹；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（3）带电粒子在第一象限运动的时间。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．B 2. A 3.C 4.B 5.B 6.C 7.C 8.D 9.D 10.C 11.BCD 12.AB 13.AC 14.AC
15．（1）；（2）
16．(1)带正电 ；(2) ； (3) 答案第1页，共2页
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