第3课 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动（练习）-【上好课】高二物理同步精品课堂（沪科版2020上海选择性必修第二册）

第五章 磁场 5.3 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 基础篇 一、单选题 １.质量和电荷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，运动的半圆轨迹如图中虚线所示。下列表述正确的是( ) A．M带负电，N带正电 B．M的速率小于N的速率 C．洛伦兹力对M、N做正功 D．M的运行时间大于N的运行时间 ２.如图所示,将含有大量正、负带电粒子及不带电粒子的气体以大小相同的速度喷入云雾室里,观察到有两个粒子的径迹弯曲程度相同,但弯曲方向相反。已知云雾室中匀强磁场方向垂直纸面向里,则下列说法正确的是(　　) A.粒子①受到的洛伦兹力可能指向右侧 B.粒子②一定带正电 C.粒子①和②的质量一定相等 D.粒子①和②的电荷量一定相等 3.来自外层空间的大量带电粒子(宇宙射线)进入地球磁场范围后,粒子将做如图所示的螺旋运动,向两极靠拢,其回转一周的时间即为一个周期。若忽略洛伦兹力外的其他作用力,粒子向地磁场两极运动的过程中,下列说法正确的是(　　) A.粒子做螺旋运动的周期逐渐变大、半径逐渐变小 B.粒子做螺旋运动的周期逐渐变大、半径逐渐变大 C.粒子做螺旋运动的周期逐渐变小、半径逐渐变小 D.粒子做螺旋运动的周期逐渐变小、半径逐渐变大 4.如图所示，圆形区域圆心为O，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，为圆的直径。从圆上的A点沿方向，以相同的速度先后射入甲乙两个粒子，甲粒子从M点离开磁场，乙粒子从N离开磁场，已知，粒子重力不计，以下说法正确的是（　　） A．甲粒子带负电荷 B．甲粒子在磁场中做圆周运动半径比乙小 C．乙粒子的比荷比甲大 D．乙粒子在磁场中运动时间比甲长 5．如图所示，空间存在垂直于纸面向外的有界匀强磁场，边界MO、NO与竖直方向的夹角相同，均为，质量为m，电荷量为q的带电粒子以一定的初速度从A点垂直于NO射入匀强磁场，并从MO边界上的B点射出磁场，在B点的速度方向水平，磁场的磁感应强度大小为B，不计粒子的重力，则粒子从A到B的时间为（　　） A． B． C． D． 提升篇 一、单选题 1．如图所示，一粒子源位于一边长为a的正三角形ABC的中点O处，可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带电粒子，整个三角形位于垂直于△ABC平面的匀强磁场中，若使沿任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域，则磁感应强度的最小值为(　　) A. B． C． D． 2.如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m、带电荷量为＋q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力及粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中R＝，则下列各图中正确的是( ) 3．如图所示，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，若粒子射入的速率为，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则为（　　） A． B． C． D． 4.如图所示，MN为区域Ⅰ、Ⅱ的分界线，在区域Ⅰ和区域Ⅱ内分别存在着与纸面垂直的匀强磁场，一带电粒子沿着弧线apb由区域Ⅰ运动到区域Ⅱ。已知圆弧ap与圆弧pb的弧长之比为2∶1，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A．粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的速率之比为2∶1 B．粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为1∶2 C．圆弧ap与圆弧pb对应的圆心角之比为2∶1 D．区域Ⅰ和区域Ⅱ的磁场方向相反 3． 非选择题： 1.如图所示，一带电荷量为q＝＋2×10－9 C、质量为m＝1.8×10－16 kg的粒子(重力不计)，在直线上一点O处沿与直线成30°角的方向垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，经历t＝1.5×10－6 s后到达直线上另一点P。求： (1)粒子做圆周运动的周期T； (2)磁感应强度B的大小； (3)若OP的距离为0.1 m，求粒子的运动速度v的大小？(保留三位有效数字) 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 磁场 5.3 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 基础篇 一、单选题 １.质量和电荷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，运动的半圆轨迹如图中虚线所示。下列表述正确的是( ) A．M带负电，N带正电 B．M的速率小于N的速率 C．洛伦兹力对M、N做正功 D．M的运行时间大于N的运行时间 【答案】A 【解析】根据左手定则可知，N带正电，M带负电，A正确；因为r＝，而M的