1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 同步课时训练（Word版含答案）

1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 同步课时训练
一、单选题
1．（2022·安徽合肥·一模）如图所示，匀强磁场垂直分布于圆形区域内，P为圆边界上的一点。大量速率相同的同种粒子从P点沿各个方向垂直磁场射入，粒子射出圆边界的位置在一段圆弧上。当磁感应强度的大小为B1时，这段圆弧的弧长是圆周长的；当磁感应强度的大小为B2时，相应的弧长变为圆周长的。不计粒子重力及粒子间的相互作用，则为（　　）
A． B． C． D．
2．（2021·河南·洛阳市第一高级中学高二阶段练习）如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场边界上，有两个质量、电荷量均相等的正、负离子（不计重心），从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成角，则正、负离子在磁场中运动的过程，下列判断错误的是（　　）
A．运动的轨道半径相同 B．重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同
C．运动的时间相同 D．重新回到磁场边界的位置与O点距离相等
3．（2022·山西晋中·高二期末）如图所示，边长为L的等边三角形ABC，内部充满磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。顶点A处有一质子源（比荷），能沿∠BAC的角平分线方向发射速率不等的质子（不计质子的重力和质子间的相互作用），则能从C点离开磁场的质子的速率是（　　）
A．2BkL B． C．BkL D．
4．（2022·广东·深圳实验学校光明部高二期末）如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里。在该区域内，三个质量相同的带正电的微粒甲、乙和丙；微粒甲静止不动，微粒乙在纸面内向左做匀速直线运动，微粒丙在纸面内做匀速圆周运动。已知微粒之间互不影响，下列关于甲、乙和丙带电量正确的是（　　）
A．q甲=q丙q乙>q丙 C．q甲>q乙=q丙 D．q甲5．（2022·四川内江·高二期末）甲图是示波器的结构示意图，乙图是电视机显像管的结构示意图。二者相同的部分是电子枪（给电子加速形成电子束）和荧光屏（电子打在上面形成亮斑）；不同的是使电子束发生偏转的部分；示波器是利用电场使电子偏转（偏转电极），显像管是利用磁场使电子偏转（偏转线圈）。关于电子束从电子枪射出后到打在荧光屏上点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中电子通过偏转电极速度发生了变化，乙图中电子通过偏转线圈速度没有变化
B．电子在通过两种装置的过程中运动轨迹是完全相同的
C．打在荧光屏上的电子，甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能没有变化
D．甲图中电子在偏转电极间做匀速圆周运动，乙图中电子通过偏转线圈做类平抛运动
6．（2022·北京·高二期末）如图所示，某带电粒子（重力不计）由M点以垂直于磁场以及磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为。磁场的磁感应强度大小为B。由此推断该带电粒子（　　）
A．带正电 B．在磁场中的运动轨迹为抛物线
C．电荷量与质量的比值为 D．穿越磁场的时间为
7．（2022·北京·高二期末）工业上常用电磁流量计来测量高黏度及强腐蚀性非磁性导电流体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表（相当于能显示自身两端电压的负载电阻R）两部分组成。传感器的结构如图所示，圆筒形测量管由非磁性材料制成，内壁绝缘，其上装有一对电极a和c，a、c间的距离等于测量管的直径D，测量管的轴线与a、c的连线方向以及通电线圈产生的恒定匀强磁场（磁感应强度为B），方向三者相互垂直。当导电液体如图所示的方向流过测量管时，测得管壁上两点间的电压为U，并通过与电极连接的仪表显示出液体的流量Q。则（　　）
A．导电液体流速方向如图中所示时，则c点电势比a点电势高
B．对同一种导电液体，电压U与流量Q成反比关系
C．仅增大通电线圈的电流，可以提升电磁流量计的灵敏度（灵敏度可用表示）
D．要使仪表显示的电压受非磁性导电液体种类或浓度的影响很小，需要R很小（远小于各类在测量管中的待测液体的电阻）
二、多选题
8．（2022·广西钦州·高二期末）如图所示，在中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（　　）
A．粒子a带正电，粒子b、c带负电 B．粒子c在磁场中运动的时间最长
C．粒子a在磁场中运动的周期最小 D．射入磁场时粒子a的速率最小
9．（2022·贵州·三穗县民族高级中学高二期末）如图所示，在正方形区域ABCD内分布着方向垂直于纸面向里的匀强磁场，第一次粒子从A点以速度沿AB方向垂直射入磁场，经时间从D点射出磁场，第二次相同粒子以速度沿与AB成30°角的方向垂直射入磁场，经时间也从D点射出磁场，不计粒子重力，则（　　）
A． B． C． D．
10．（2022·福建·南靖县第二中学高二阶段练习）一个重力不计的带电粒子垂直进入匀强磁场，在与磁场垂直的平面内做匀速四周运动。下列能正确表示运动速率以v、半径R、周期T之间关系的图像是（　　）
A． B．
C． D．
11．（2022·重庆南开中学高二期末）如图所示，在半径为R的半圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，CD为圆的直径，O为圆心。某时刻从最低点S向磁场内各个方向均匀发射速度大小为v，质量为m，电荷量为q的粒子。已知磁感应强度大小为，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，下列说法中正确的是（　　）
A．在直径CD上有粒子射出的区域长度为1.25R
B．在直径CD上有粒子射出的区域长度为R
C．从S射入磁场的粒子，有可以从直径CD上射出
D．从直径CD上射出的粒子，运动的最长时间与最短时间之比为
三、填空题
12．（2022·四川内江·高二期末）如图，在正方形中的区域内，存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，区域内有方向平行的匀强电场（图中未画出）。现有一带电粒子（不计重力）从点沿方向射入磁场，随后经过的中点进入电场，接着从点射出电场区域内的匀强电场的方向由________（选填“指向”或“指向”），粒子在通过点和点的动能之比为________。
13．（2021·北京市八一中学高二阶段练习）如图所示，为矩形匀强磁场区域，分别为，，带电粒子以速度v从a点沿方向射入磁场，恰好从c点射出磁场。求
这个带电粒子运动的半径为________；
通过磁场所用的时间为__________。
14．（2016·陕西西安·高二阶段练习）竖直放置的固定绝缘杆上，套一个带电小球，小球质量为m，带电量为q，小球与杆间的动摩擦因数为μ，杆所在空间有如图所示的水平向左的匀强电场，场强为E，水平向纸面里的匀强磁场，磁感应强度为B，已知mg＞qE．若小球由静止开始运动，当小球速度v=____ 时加速度最大，小球运动的最大速度可以达到____．
四、解答题
15．（2022·河南·高二阶段练习）直角三角形OAC内有垂直于纸面向里的匀强磁场，，OA边的长度为d，质量为m、带电量为的粒子从OC边中点以平行于OA的速度射入磁场，当速度为时，恰好从O点射出磁场，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度为多大；
（2）粒子的入射速度方向不变，当速度大小满足什么条件，粒子可以从OA边射出。
16．（2021·吉林·乾安县第七中学高二阶段练习）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）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）带电粒子在第一象限运动的时间。
17．（2022·江苏·涟水县第一中学高二阶段练习）如图所示，矩形区域宽度为l，其内有磁感应强度大小末知、方向垂直纸面向外的匀强磁场。一带电粒子以初速度v0垂直左边界射入，飞出磁场时偏离原方向30°，不计粒子的重力，求∶
（1）带电粒子在磁场中的运动半径。
（2）磁感应强度B的大小。
（3）带电粒子在磁场中运动的时间。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．C
4．A
5．C
6．C
7．C
8．AB
9．AC
10．AC
11．BCD
12． c指向b 5：1
13．
14．
15．（1）；（2）
16．（1）；（2）
17．（1）2l；（2） ；（3）
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