1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修二检测（Word含答案）

带电粒子在匀强磁场中的运动
1．在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，其运动速率为v1，轨道半径为r1，运动周期为T1。如果突然将磁场的磁感应强度增加为原来的2倍，其运动速率为v2，轨道半径为r2，运动周期为T2。则下列结论中正确的是（　　）
A．v1 C．v1>v2，r1＝falser2 D．v1=v2，r1＝falser2
2．在同一匀强磁场中，α粒子（false ）和质子（false）做匀速圆周运动，若它们的质量和速度的乘积大小相等，则α粒子和质子（　　）
A．运动半径之比是2∶1
B．运动周期之比是2∶1
C．运动速度大小之比是4∶1
D．受到的洛伦兹力之比是2∶1
3．某带电粒子以速度v垂直射入匀强磁场中。粒子做半径为R的匀速圆周运动，若粒子的速度变为2v。则下列说法正确的是（　　）
A．粒子运动的周期变为原来的false
B．粒子运动的半径仍为R
C．粒子运动的加速度变为原来的4倍
D．粒了运动轨迹所包围的磁通量变为原来的4倍
4．在如图所示垂直于纸面的匀强磁场中，有一个电子源S，它向纸面的各个方向发射等速率的电子，已知电子质量为m、电荷量为e，纸面上S、P两点间距为L。则（　　）
363537557150A．能击中false点的电子的最小速率为false
B．能击中false点的电子的最大速率为false
C．能击中false点的电子的最小速率为false
D．只要磁场足够大，无论电子速率多大，总有电子可以击中false点
5．M点是位于圆形匀强磁场边界的一个粒子源，可以沿纸面向磁场内各个方向射出带电荷量为q、质量为m、速度大小相同的粒子，如图所示．已知磁场的方向垂直纸面向里、磁感422211519050应强度大小为B，所有粒子射出磁场边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的false，不计粒子的重力，则此粒子速度的大小和在磁场中运动最长的时间分别为
A．false，false B．false，false
C．false，false D．false，false
6．在圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子（　　）
A．速率一定越小 B．速率一定越大
C．在磁场中通过的路程越长 D．在磁场中的周期一定越大
7．（多选）如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向外。某时刻一个质子从点（L0，0）处沿y轴负方向进入磁场；一个α粒子同时从点（－L0，0）进入磁场，速度方向在xOy平面内。设质子的质量为m、电荷量为e，不计质子与α粒子的重力和它们之间的相互作用。如果α粒子第一次到达原点时恰能与质子相遇，已知质子和α粒子都带正电，且α粒子的质量是质子质量的4倍，α粒子带的电荷量是质子的2倍，则（　　）
3508375352425A．质子的速度大小为false
B．质子的速度大小为false
C．两粒子相遇时，α粒子的运动时间可能是false
D．两粒子相遇时，α粒子的运动时间可能是false
8．（多选）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，将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（　　）
A．与粒子电荷量成正比
B．与粒子的运动速率无关
C．与粒子质量成正比
D．与磁场的磁感应强度成正比
9．（多选）如图所示，两电量相等的带电粒子a、b在同一位置A以相同的速率射入同一匀强磁场中，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，经磁场偏转后两粒子都经过B点，AB连线与磁场边界垂直，两粒子重力均不计，则（　　）
4095750112395A．a粒子带正电、b粒子带负电
B．两粒子的轨道半径之比false
C．两粒子的质量之比false
D．两粒子的运动时间之比false
10．（多选）如图所示，空间存在方向垂直于纸面向里的分界磁场．其中在MN左侧区域的磁感应强度大小为B；在MN右侧区域的磁感应强度大小为3B．一质量为m、电荷量为q、重力不计的带电粒子以平行纸面的速度ν从MN上的O点垂直M射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次与入射方向相同时，下列说法正确的是
3460750243205A．粒子运动的时间是false
B．粒子运动的时间是false
C．粒子与O点间的距离为false
D．粒子与O点间的距离为false
11．（多选）如图所示，截面为正方形的容器在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直于磁场射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，忽略电子间的作用，下列说法不正确的是（　　）
3729990-546735
A．从cd两孔射出的电子速度之比为v1：v2=2：1
B．从cd两孔射出的电子在容器中运动所用的时间之比为t1：t2=1：2
C．从cd两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为a1：a2=2：1
D．从cd两孔射出电子在容器中运动时的加速度大小之比为a1：a2=false：1
12．（多选）如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内，磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里，一质量为m、电荷暈绝对值为q、不计重力的粒子，以某速度从0点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时，粒子速度沿x轴正方向，下列判断正确的是
369887584455A．粒子带正电
B．粒子由O到A经历的时间为
C．若已知A到x轴的距离为d，则粒子速度大小为
D．离开第I象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°
13．质量为m、带电量为q的带电粒子（不计重力）以初速度v0从a点垂直y轴进入磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示，运动过程中粒子经过b点，且Oa＝Ob。若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点垂直y轴进入电场，粒子仍能过b点，求：
(1)带电粒子在磁场中从a点到第一次经过b点的时间是多少？
(2)电场强度E与磁感应强度B之比为多少？
14．如图所示为圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，边界跟y轴相切于坐标原点O。O点处有一放射源，沿纸面向各个方向射出速率均为v的某种带电粒子，带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q，不考虑带电粒子的重力。
(1)推导带电粒子在磁场中做圆周运动的半径；
(2)求带电粒子在磁场中的最大偏转角。
15．如图所示，从粒子源射出的正粒子初速度不计，进入一个电压为u的加速电场，离开电场后沿直径方向进入一个半径为R的圆形有界匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，粒子最终离开磁场时偏离原来方向60?角，求：
(1)入射粒子的比荷false；
(2)粒子在磁场中的运动时间t。
参考答案
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B
B
D
A
C
A
BC
BD
CD
AC
ABC
CD
13．（1）false；（2）2v0
14．(1) false； (2)60°
15．(1)false；(2)false