课时作业（三） 带电粒子在匀强磁场中的运动-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

课时作业（三） 带电粒子在匀强磁场中的运动 答案精解P14 (建议用时：40分钟) [基础训练幻 4.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监 题组一 带电粒子在匀强磁场中的运动 测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电 1.如图所示，在加有匀强磁场的区域中，一垂直 极α和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的 于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图中实线 磁场是均匀的.使用时，两电极α、b均与血管 所示，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰 壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度 撞，带电粒子的能量逐渐减小，而电荷量保持 方向两两垂直，如图所示.由于血液中的正、负 不变，从图中可以看出 ) 离子随血流一起在磁场中运动，电极α、b之间 会有微小电势差.在达到平衡时，血管内部的 电场可看作匀强电场，血液中的离子所受的电 x x 场力和磁场力的合力为零.在某次监测中，两 A.带电粒子带负电，是从B点射入的 触点间的距离为3.0mm,血管壁的厚度可忽 B.带电粒子带正电，是从B点射入的 略，两触点间的电势差为160V,磁感应强度 C.带电粒子带负电，是从A点射入的 的大小为0.040T.求： D.带电粒子带正电，是从A点射入的 (1)电极a、b的正负； 2.（多选)如图所示，甲是一个带正电的小物块， (2)血流速度的大小.（结果保留两位有效数字） 乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一 测 起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有 电 水平方向的匀强磁场.现用水平恒力拉乙物 块，使甲、乙一起保持相对静止向左加速运动， 血流 在加速运动阶段，下列说法正确的是 ( xxX 甲B ×* CVS09S53C876050968850060588 A.甲对乙的压力不断增大 B.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 C.乙对地板的压力不断增大 D.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小 3.如图所示的区域中存在着匀强电场和匀强磁 场，二者平行但方向相反.质量为、所带电荷 量为一9的粒子（不计重力）沿电场方向以初 速度射入场区，下列关于该粒子的说法正 题组二半径、周期公式的应用 确的是 5.两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 A.所受洛伦兹力越来越小 到较弱磁场区域后，粒子的 B.速度方向保持不变 A.轨道半径减小，角速度增大 C.所受电场力越来越小 B.轨道半径减小，角速度减小 D向右的最大位移为2 C.轨道半径增大，角速度增大 D.轨道半径增大，角速度减小 。98· 6.(多选)两个粒子A和B带有等量的同种电10.如图所示，两匀强磁场的方向相同，以虚线 荷，粒子A和B以垂直于磁场的方向射入同MN为理想边界，磁感应强度大小分别为 一匀强磁场，不计重力，则下列说法正确的是B_1，B_2，今有一质量为m、电荷量为e的电子 从MN上的P点沿垂直于磁场方向射入匀 A.如果两粒子的速度v_A=v_B，则两粒子的半强磁场B_1中，其运动轨迹为如图虚线所示的 径R_A=R_B“心”形图线。求： B.如果两粒子的动能E_A=E_B，则两粒子的（1)两磁感应强度大小的比值B_1∶B_2﹔ 周期T_A=T_B（2）电子从射入磁场到回到P点的时间。 C.如果两粒子的质量m_A=m_B，则两粒子的周×B，×x、B，× 期T_A=T_B D.如果两粒子的质量与速度的乘积m_Av_A= m_Bv_B，则两粒子的半径R_A=R_B 7.在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运 动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原 来磁感应强度2倍的匀强磁场，则（ A.粒子的速率加倍，周期减半 B.粒子的速率不变，轨道半径加倍 C.粒子的速率减半，轨道半径变为原来的 11.带电粒子的质量m=1.7×10-27kg，电荷量 D.粒子的速率不变，周期减半 q=1.6×10-19C，以速度v=3.2×10^6m/s [能力提升]沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向 8.如图所示，有一混合正离子束先后通过正交的进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B= 匀强电场、匀强磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域0.17T，磁场的宽度L=10cm，如图所示。 Ⅱ，如果正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区问：(g取10m/s^2，计算结果均保留两位有效 域Ⅱ后偏转半径r相同，则它们一定具有相数字） 同的（1)带电粒子离开磁场时的速度为多大? （2)带电粒子在磁场中运动的时间是多长? （3)带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的 A.速度B.质量 距离d为多大? C.电荷量D.动能 9.(多选)两带电油滴在竖直向上的匀强电场E 和垂直纸面向里的匀强磁场B正交的空间做 竖直平面内的匀速圆周运动，如图所示，则两 油滴一定相同的是 A.带电性质B.运动周期 C.运动半径