1.3带电粒子在匀强磁场中的运动(同步练习）【教学无忧】2022-2023学年高二物理同步精品备课（人教版2019选择性必修第二册）

1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 【基础题组】 题组一 带电粒子在匀强磁场中的运动 1.一质子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力(重力)作用，下列说法正确的是(　　) A．可能做类平抛运动 B．一定做匀变速直线运动 C．可能做匀速直线运动 D．只能做匀速圆周运动 题组二 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 2.质子p(H)和α粒子(He)以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα，则下列选项正确的是(　　) A．Rp∶Rα＝1∶2；Tp∶Tα＝1∶2 B．Rp∶Rα＝1∶1；Tp∶Tα＝1∶1 C．Rp∶Rα＝1∶1；Tp∶Tα＝1∶2 D．Rp∶Rα＝1∶2；Tp∶Tα＝1∶1 两粒子速率相同，代入q、m可得Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶2，故选项A正确。题组三 带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动 3.图所示，一带电荷量为2．0×10－9 C、质量为1．8×10－16 kg的粒子，在直线上一点O沿与直线夹角为30°方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，经过1．5×10－6 s后到达直线上另一点P。 (1)求粒子做圆周运动的周期； (2)求磁感应强度B的大小； (3)若O、P之间的距离为0.1 m，则粒子的运动速度多大？ 题组四 带电粒子在有界磁场中的运动问题 5.如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过时间t从C点射出磁场，OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间是多少？ 题组四 带电粒子在匀强磁场中运动的多解问题 6.如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。现从矩形区域ad边的中点O处垂直磁场射入一速度方向跟ad边夹角θ＝30°、大小为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m，电荷量为q，ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不计。 (1)求粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围。 (2)问粒子在磁场中运动的最长时间是多少？在这种情况下，粒子v0大小范围。 【能力提升】 7. (多选)如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面是一正方形的匀强磁场，下列判断正确的是(　　) A．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长 B．电子在磁