《创新课堂》第一章 安培力与洛伦兹力 专题强化3 带电粒子在有界匀强磁场中的运动及多解问题 课时跟踪检测（含答案）高中物理选择性必修第二册（人教版）
文档属性
| 名称 | 《创新课堂》第一章 安培力与洛伦兹力 专题强化3 带电粒子在有界匀强磁场中的运动及多解问题 课时跟踪检测（含答案）高中物理选择性必修第二册（人教版） |
|
|
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 182.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-02-04 00:00:00 | ||
图片预览
文档简介
专题强化3 带电粒子在有界匀强磁场中的运动及多解问题
1.如图所示，在第Ⅰ象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对质量与电荷量都相等的正、负粒子分别以相同速率沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场，不计粒子所受重力，则正、负粒子在磁场中运动的时间之比为（ ）
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶ D.1∶1
2.如图所示，真空中狭长区域内的匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，区域宽度为d，边界为CD和EF，速度为v的电子从边界CD外侧垂直于磁场方向射入磁场，入射方向与CD的夹角为θ，已知电子的质量为m、带电荷量为e，为使电子能从另一边界EF射出，电子的速率应满足的条件是（ ）
A.v＞ B.v＜
C.v＞ D.v＜
3.〔多选〕（2025·河南开封期末）如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电荷量大小为q（不计重力）的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子在磁场中运动时到x轴的最大距离为a，则磁感应强度B和该粒子所带电荷的正、负可能是（ ）
A.，正电荷 B.，正电荷
C.，负电荷 D.，负电荷
4.（2025·江苏南京期中）如图所示，正方形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一带电粒子垂直于磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是（ ）
A.粒子带正电
B.若仅增大磁感应强度，则粒子可能从b点左侧射出
C.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点左侧射出
D.若仅增大入射速率，则粒子在磁场中运动时间变长
5.如图所示，在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子（重力不计）从AB边的中点O以某一速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。则粒子能从AB边穿出磁场的最大速度v的大小为（ ）
A. B.
C. D.
6.〔多选〕如图所示，圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t；若该区域有沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了，根据上述条件可求得的物理量为（ ）
A.带电粒子的初速度 B.带电粒子在磁场中运动的半径
C.带电粒子在磁场中运动的周期 D.带电粒子的比荷
7.〔多选〕如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子（不计重力）沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则（ ）
A.从P点射出的粒子速度大 B.从Q点射出的粒子向心加速度大
C.从P点射出的粒子角速度大 D.两个粒子在磁场中运动的时间一样长
8.〔多选〕（2025·广东汕头期末）两个比荷相等的带电粒子a、b，以不同的速率va、vb对准圆心O沿着AO方向射入垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域，两粒子射出磁场时的速度偏转角分别为120°、60°，其运动轨迹如图所示。不计粒子所受的重力，则下列说法正确的是（ ）
A.a粒子带正电，b粒子带负电
B.粒子射入磁场中的速率之比va∶vb＝1∶3
C.粒子在磁场中的运动时间之比ta∶tb＝2∶1
D.若将磁感应强度变为原来的，其他条件不变，a粒子在磁场中运动的时间将变为原来的
9.〔多选〕如图所示，边长为L的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个带电粒子静止在正方形的中心O处，某时刻分裂成两个带正电的粒子a、b，粒子a从中心O水平向左射出，粒子b从中心O水平向右射出，经一段时间a、b两粒子同时射出磁场区域，已知粒子a恰从A处飞出磁场，粒子b从CD边某处飞出，飞出磁场时速度与CD边的夹角为60°，若忽略重力和粒子间的相互作用力，则下列判断正确的是（ ）
A.a、b两带电粒子的半径之比为1∶2
B.a、b两带电粒子的速度大小之比为2∶3
C.a、b两带电粒子的质量之比为2∶3
D.a、b两带电粒子的比荷之比为2∶3
10.如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，∠A＝60°，AO＝a。在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电的粒子，粒子的比荷为，发射速度大小都为v0，且满足v0＝，发射方向由图中的角度θ表示。对于粒子进入磁场后的运动（不计重力作用），下列说法正确的是（ ）
A.粒子不可能打到A点
B.以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动的时间最短
C.以θ＜30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等
D.在AC边界上只有一半区域有粒子射出
11.（2025·山东潍坊月考）在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出。
（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；
（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B'，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°，求磁感应强度B'的大小及此次粒子在磁场中运动所用时间t。
3 / 3
1.如图所示，在第Ⅰ象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对质量与电荷量都相等的正、负粒子分别以相同速率沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场，不计粒子所受重力，则正、负粒子在磁场中运动的时间之比为（ ）
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶ D.1∶1
2.如图所示，真空中狭长区域内的匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，区域宽度为d，边界为CD和EF，速度为v的电子从边界CD外侧垂直于磁场方向射入磁场，入射方向与CD的夹角为θ，已知电子的质量为m、带电荷量为e，为使电子能从另一边界EF射出，电子的速率应满足的条件是（ ）
A.v＞ B.v＜
C.v＞ D.v＜
3.〔多选〕（2025·河南开封期末）如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电荷量大小为q（不计重力）的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子在磁场中运动时到x轴的最大距离为a，则磁感应强度B和该粒子所带电荷的正、负可能是（ ）
A.，正电荷 B.，正电荷
C.，负电荷 D.，负电荷
4.（2025·江苏南京期中）如图所示，正方形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一带电粒子垂直于磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是（ ）
A.粒子带正电
B.若仅增大磁感应强度，则粒子可能从b点左侧射出
C.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点左侧射出
D.若仅增大入射速率，则粒子在磁场中运动时间变长
5.如图所示，在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子（重力不计）从AB边的中点O以某一速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。则粒子能从AB边穿出磁场的最大速度v的大小为（ ）
A. B.
C. D.
6.〔多选〕如图所示，圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t；若该区域有沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了，根据上述条件可求得的物理量为（ ）
A.带电粒子的初速度 B.带电粒子在磁场中运动的半径
C.带电粒子在磁场中运动的周期 D.带电粒子的比荷
7.〔多选〕如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子（不计重力）沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则（ ）
A.从P点射出的粒子速度大 B.从Q点射出的粒子向心加速度大
C.从P点射出的粒子角速度大 D.两个粒子在磁场中运动的时间一样长
8.〔多选〕（2025·广东汕头期末）两个比荷相等的带电粒子a、b，以不同的速率va、vb对准圆心O沿着AO方向射入垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域，两粒子射出磁场时的速度偏转角分别为120°、60°，其运动轨迹如图所示。不计粒子所受的重力，则下列说法正确的是（ ）
A.a粒子带正电，b粒子带负电
B.粒子射入磁场中的速率之比va∶vb＝1∶3
C.粒子在磁场中的运动时间之比ta∶tb＝2∶1
D.若将磁感应强度变为原来的，其他条件不变，a粒子在磁场中运动的时间将变为原来的
9.〔多选〕如图所示，边长为L的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个带电粒子静止在正方形的中心O处，某时刻分裂成两个带正电的粒子a、b，粒子a从中心O水平向左射出，粒子b从中心O水平向右射出，经一段时间a、b两粒子同时射出磁场区域，已知粒子a恰从A处飞出磁场，粒子b从CD边某处飞出，飞出磁场时速度与CD边的夹角为60°，若忽略重力和粒子间的相互作用力，则下列判断正确的是（ ）
A.a、b两带电粒子的半径之比为1∶2
B.a、b两带电粒子的速度大小之比为2∶3
C.a、b两带电粒子的质量之比为2∶3
D.a、b两带电粒子的比荷之比为2∶3
10.如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，∠A＝60°，AO＝a。在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电的粒子，粒子的比荷为，发射速度大小都为v0，且满足v0＝，发射方向由图中的角度θ表示。对于粒子进入磁场后的运动（不计重力作用），下列说法正确的是（ ）
A.粒子不可能打到A点
B.以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动的时间最短
C.以θ＜30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等
D.在AC边界上只有一半区域有粒子射出
11.（2025·山东潍坊月考）在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出。
（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；
（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B'，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°，求磁感应强度B'的大小及此次粒子在磁场中运动所用时间t。
3 / 3