高二上学期物理人教版选修3-1.第三章 带电粒子在磁场中运动——两方向一点算半径 专题练习（word版 有答案）
文档属性
| 名称 | 高二上学期物理人教版选修3-1.第三章 带电粒子在磁场中运动——两方向一点算半径 专题练习（word版 有答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 171.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-08-15 16:24:44 | ||
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文档简介
带电粒子在磁场中运动：两方向一点算半径
一、单选题
1．平面和平面之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为，电荷量为。粒子沿纸面以大小为的速度从的某点向左上方射入磁场，速度与成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与只有一个交点，并从上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线上的距离为（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，仅在xOy坐标系第一象限内有方向垂直纸面向里的匀强磁场．某离子从y轴上A点沿与y轴正方向成θ＝30°射入磁场，经过时间t后垂直x轴射出磁场．若该离子从A点沿x轴正方向以同样的速度射入磁场，则该离子在磁场中运动的时间为
A． B． C． D．
3．如图所示，在相距为d的虚线MN、PQ区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场。一带正电粒子沿与边界MN成60°角的方向从A点以不同的速度大小射入匀强磁场中。不计粒子重力，若粒子能从PQ边界飞出磁场，则射到PQ边界的点到A点的最大距离为（ ）
A．d B．d
C．d D．2d
二、多选题
4．如图所示，足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，现从bd的中点O处，垂直磁场方向射入一速度为v的带正电粒子，v与bd边的夹角为30°。已知粒子质量为m，bd边长为L，不计粒子的重力，则（ ）
A．粒子能从ab边射出磁场的最大速度
B．粒子能从bd边射出磁场的最大速度
C．粒子在磁场中运动的最长时间
D．粒子在磁场中运动的最长时间
5．如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，角 A=，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子。已知粒子的比荷为，发射速度大小都为。设粒子发射方向与OC边的夹角为，不计粒子间相互作用及重力。对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是
A．当时，粒子将从OA边射出
B．所有从AC边射出的粒子在磁场中运动的时间相等
C．随着角从增大到的过程中，从AC边射出的粒子在磁场中运动的时间先变小后变大
D．在AC边界上只有一半区域有粒子射出
6．如图所示，宽为d的有界匀强磁场的边界为PP′、QQ′.一个质量为m、电荷量为q的微观粒子沿图示方向以速度v0垂直射入磁场，磁感应强度大小为B，要使粒子不能从边界QQ′射出，粒子的入射速度v0的最大值可能是下面给出的(粒子的重力不计)( )
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，在边长为a的等边三角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，质量为m，速率为的粒子从A点垂直磁场方向沿AB进入磁场区域，不计粒子重力，粒子离开磁场时的速度方向与AC平行，则（ ）
A．粒子带负电
B．粒子做圆周运动的半径为
C．粒子的电量为
D．粒子在磁场中运动的时间为
8．如图所示，在虚线宽度范围内，存在方向垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场，某种正离子以初速度v0垂直于左边界射入，离开右边界时偏转角度为θ。在该宽度范围内，若只存在竖直向下的匀强电场，该离子仍以原来的初速度穿过该区域，偏角角度仍为θ (不计离子的重力)，则下列判断正确的是( )
A．匀强电场的电场强度大小为
B．匀强电场的电场强度大小为
C．离子穿过电场和磁场的时间之比为
D．离子穿过电场和磁场的时间之比为
9．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t＝
D．运动过程中粒子的速度不变
10．如图所示，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy 平面向里，大小为B．现有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从在x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射入磁场．不计重力影响，则下列说法中正确的是( )
A．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为
B．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为
C．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为
D．粒子有可能通过坐标原点
11．真空区域有宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界．比荷为k的带负电粒子，沿着与MN夹角θ＝60°的方向射入磁场中，刚好没能从PQ边界射出磁场．下列说法正确的是（ ）
A．粒子的速率大小是
B．粒了在磁场中运动的时间是
C．仅减小粒了的入射速率，在磁场中的运动时间将增大
D．仅增人粒子的入射速率，在磁场中的运动时间将减小
12．如图所示，OP、OQ为匀强磁场的边界，磁场分布足够广，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电量为q的电荷（重力不计）以平行于OQ边的速度从M点垂直磁场射入，并从N点垂直OQ离开，已知θ=30°，OM=l，则
A．该电荷在磁场中运动的轨道半径等于
B．该电荷在磁场中运动的轨道半径等于
C．该电荷在磁场中运动的时间为
D．该电荷在磁场中运动的时间为
三、解答题
13．如图所示，匀强磁场宽度为L，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。有一质量为m，电量为q的带正电的粒子（不计重力），以初速度垂直磁场方向从小孔C射入匀强磁场后从磁场右边界A点射出，射出方向与水平方向的夹角为，求：
（1）粒子的初速度v0；
（2）粒子在磁场中的运动时间t试卷第14页，总15页
一、单选题
1．平面和平面之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为，电荷量为。粒子沿纸面以大小为的速度从的某点向左上方射入磁场，速度与成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与只有一个交点，并从上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线上的距离为（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，仅在xOy坐标系第一象限内有方向垂直纸面向里的匀强磁场．某离子从y轴上A点沿与y轴正方向成θ＝30°射入磁场，经过时间t后垂直x轴射出磁场．若该离子从A点沿x轴正方向以同样的速度射入磁场，则该离子在磁场中运动的时间为
A． B． C． D．
3．如图所示，在相距为d的虚线MN、PQ区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场。一带正电粒子沿与边界MN成60°角的方向从A点以不同的速度大小射入匀强磁场中。不计粒子重力，若粒子能从PQ边界飞出磁场，则射到PQ边界的点到A点的最大距离为（ ）
A．d B．d
C．d D．2d
二、多选题
4．如图所示，足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，现从bd的中点O处，垂直磁场方向射入一速度为v的带正电粒子，v与bd边的夹角为30°。已知粒子质量为m，bd边长为L，不计粒子的重力，则（ ）
A．粒子能从ab边射出磁场的最大速度
B．粒子能从bd边射出磁场的最大速度
C．粒子在磁场中运动的最长时间
D．粒子在磁场中运动的最长时间
5．如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，角 A=，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子。已知粒子的比荷为，发射速度大小都为。设粒子发射方向与OC边的夹角为，不计粒子间相互作用及重力。对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是
A．当时，粒子将从OA边射出
B．所有从AC边射出的粒子在磁场中运动的时间相等
C．随着角从增大到的过程中，从AC边射出的粒子在磁场中运动的时间先变小后变大
D．在AC边界上只有一半区域有粒子射出
6．如图所示，宽为d的有界匀强磁场的边界为PP′、QQ′.一个质量为m、电荷量为q的微观粒子沿图示方向以速度v0垂直射入磁场，磁感应强度大小为B，要使粒子不能从边界QQ′射出，粒子的入射速度v0的最大值可能是下面给出的(粒子的重力不计)( )
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，在边长为a的等边三角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，质量为m，速率为的粒子从A点垂直磁场方向沿AB进入磁场区域，不计粒子重力，粒子离开磁场时的速度方向与AC平行，则（ ）
A．粒子带负电
B．粒子做圆周运动的半径为
C．粒子的电量为
D．粒子在磁场中运动的时间为
8．如图所示，在虚线宽度范围内，存在方向垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场，某种正离子以初速度v0垂直于左边界射入，离开右边界时偏转角度为θ。在该宽度范围内，若只存在竖直向下的匀强电场，该离子仍以原来的初速度穿过该区域，偏角角度仍为θ (不计离子的重力)，则下列判断正确的是( )
A．匀强电场的电场强度大小为
B．匀强电场的电场强度大小为
C．离子穿过电场和磁场的时间之比为
D．离子穿过电场和磁场的时间之比为
9．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t＝
D．运动过程中粒子的速度不变
10．如图所示，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy 平面向里，大小为B．现有一质量为m、电量为q的带正电粒子，从在x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射入磁场．不计重力影响，则下列说法中正确的是( )
A．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为
B．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为
C．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为
D．粒子有可能通过坐标原点
11．真空区域有宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界．比荷为k的带负电粒子，沿着与MN夹角θ＝60°的方向射入磁场中，刚好没能从PQ边界射出磁场．下列说法正确的是（ ）
A．粒子的速率大小是
B．粒了在磁场中运动的时间是
C．仅减小粒了的入射速率，在磁场中的运动时间将增大
D．仅增人粒子的入射速率，在磁场中的运动时间将减小
12．如图所示，OP、OQ为匀强磁场的边界，磁场分布足够广，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电量为q的电荷（重力不计）以平行于OQ边的速度从M点垂直磁场射入，并从N点垂直OQ离开，已知θ=30°，OM=l，则
A．该电荷在磁场中运动的轨道半径等于
B．该电荷在磁场中运动的轨道半径等于
C．该电荷在磁场中运动的时间为
D．该电荷在磁场中运动的时间为
三、解答题
13．如图所示，匀强磁场宽度为L，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。有一质量为m，电量为q的带正电的粒子（不计重力），以初速度垂直磁场方向从小孔C射入匀强磁场后从磁场右边界A点射出，射出方向与水平方向的夹角为，求：
（1）粒子的初速度v0；
（2）粒子在磁场中的运动时间t试卷第14页，总15页