高中物理人教版（2019）选择性必修第二册1.3带电粒子在匀...

更新时间：2021-05-20 浏览次数：245 类型：同步测试

一、单选题

1. 一个质量为m、电荷量为q的粒子，在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（）

A . 它所受的洛伦兹力是恒定不变的 B . 它的速度是恒定不变的 C . 它的速度与磁感应强度B成正比 D . 它的运动周期与速度的大小无关

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2. 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后粒子的：（）

A . 轨道半径增大，角速度增大 B . 轨道半径增大，角速度减小 C . 轨道半径减小，速度增大 D . 轨道半径减小，速度不变

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3. 如图，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板（粒子速率变小），虚线表示其运动轨迹，由图知（）

A . 粒子带正电 B . 粒子运动方向是abcde C . 粒子运动方向是edcba D . 粒子在上半周所用时间比在下半周所用时间长

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4. 质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图两种虚线所示，下列表述正确的是（）

A . M带负电，N带正电 B . M的速度率小于N的速率 C . 洛伦磁力对M、N做正功 D . M的运行时间大于N的运行时间

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5. (2021高二上·大连期中) 如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方电子的初速度方向与电流I的方向相同，均平行于纸面水平向左．下列四幅图是描述电子运动轨迹的示意图，正确的是（）

A . B . C . D .

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6. (2024高二下·璧山月考) 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较弱磁场区域进入到较强磁场区域后，粒子的（）

A . 轨道半径减小，运动周期减小 B . 轨道半径增大，运动周期增大 C . 轨道半径减小，运动周期增大 D . 轨道半径增大，运动周期减小

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7. (2022高二下·乐山期末) 一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变），则从图中情况可以确定（）

A . 粒子从a到b，带正电 B . 粒子从a到b，带负电 C . 粒子从b到a，带正电 D . 粒子从b到a，带负电

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二、多选题

8. (2021高二下·黑龙江月考) 如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子1、2，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为90°、60°，则它们在磁场中运动的（）

A . 轨迹半径之比为1∶2 B . 速度之比为2∶1 C . 时间之比为3∶2 D . 周期之比为2∶1

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9. 如图所示，左右边界分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的匀强磁场的宽度为 $\text{[math]}$ ，磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ，方向垂直纸面向里，一个质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量大小为 $\text{[math]}$ 的粒子，沿与左边界 $\text{[math]}$ 成 $\text{[math]}$ 方向以速度 $\text{[math]}$ 垂直射入磁场．不计粒子重力，欲使粒子不从边界 $\text{[math]}$ 射出， $\text{[math]}$ 的最大值可能是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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10. 如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球．整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向进入方向垂直纸面向里的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中（）

A . 洛仑兹力对小球做正功 B . 洛仑兹力对小球不做功 C . 小球运动轨迹是抛物线 D . 小球运动轨迹是直线

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11. 如图所示，空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，在O点固定一点电荷Q，一带电粒子在电场力和磁场力的共同作用下做顺时针匀速圆周运动（不计重力和阻力），半径为r，周期为T，线速度为v，则当点电荷Q电量突然为零，则此后关于带电粒子的运动，下列说法正确的是（）

A . 半径大小一定变大 B . 线速度大小一定不变 C . 周期大小一定变大 D . 仍然可能做半径为r的匀速圆周运动

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12. 如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心；进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入。则下面判断正确的是（）

A . 两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同 B . 两电子在磁场中运动的时间一定不相同 C . 进入圆形磁场区域的电子一定先飞离磁场 D . 进入圆形磁场区域的电子一定不会后飞离磁场

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三、解答题

13. 已知氚核的质量约为质子的3倍，带正电荷，电荷量为一个元电荷；α粒子即氦原子核，质量约为质子的4倍，带正电荷，电荷量为元电荷的2倍。现在氚核和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。求以下情况下它们运动半径之比：
1. （1）它们的速度大小相等；
2. （2）它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场。
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14. (2023高二下·黔西期末) 如图所示，一个质量为m、带负电荷粒子电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴成 $\text{[math]}$ 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。已知 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
2. （2）带电粒子穿过第一象限所用的时间。
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15. 如图所示，空间存在一方向垂直于纸面、磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的正方形匀强磁场区域，一电荷量为 $\text{[math]}$ 的粒子（不计重力）从 $\text{[math]}$ 点沿 $\text{[math]}$ 方向以速度 $\text{[math]}$ 射入磁场，粒子从 $\text{[math]}$ 边上的 $\text{[math]}$ 点离开磁场，且 $\text{[math]}$ ；求：
1. （1）磁场的方向；
2. （2）带电粒子的质量以及其在磁场区域的运动时间。
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