课时作业(4) 带电粒子在匀强磁场中的运动-【状元桥·优质课堂】2023-2024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（四） 带电粒子在匀强磁场中的运动 答案精解Pwm (建议用时：40分钟) [基础题组练] A.沿路径a运动，轨迹是圆 题组一带电粒子在匀强磁场中的运动 B.沿路径a运动，轨迹半径越来越大 1.如图所示，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁 C.沿路径α运动，轨迹半径越来越小 场方向射人的带电粒子轨迹如图中实线所示.由于 D.沿路径b运动，轨迹半径越来越小 带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的 题组二半径、周期公式的应用 能量逐渐减小，而电荷量保持不变，从图中可以看出 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到较弱磁场区 域后，粒子的 () A.轨道半径减小，角速度增大 B.轨道半径减小，角速度减小 A.带电粒子带负电，是从B点射入的 C,轨道半径增大，角速度增大 B.带电粒子带正电，是从B点射入的 D.轨道半径增大，角速度减小 C.带电粒子带负电，是从A点射入的 6.(多选)两个不计重力的粒子A和B带有等量的同 D.带电粒子带正电，是从A点射入的 种电荷，同时以垂直于磁场的方向射入同一匀强磁 2.一质子在匀强磁场中运动，不考虑其他力的作用， 场，则下列说法正确的是 () 下列说法正确的是 A.如果两粒子的速度=，则两粒子的半径 A.可能做类平抛运动 R-RB B.一定做匀变速直线运动 B.如果两粒子的动能Ea一Eu,则两粒子的周期 C,可能做匀速直线运动 TA=T D.只能做匀速圆周运动 C.如果两粒子的质量mA=m,则两粒子的周期 3.如图所示的区域中同时存在着匀强电场和匀强磁 TA=TB 场，二者平行但方向相反.一个质量为m、所带电荷 D.如果两粒子的质量与速度的乘积mAUA=mg心B, 量为一（的粒子（不计重力）沿电场方向以初速度 则两粒子的半径R,=R: 射人场区，下列关于该粒子的说法正确的是 7.在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如 果又顺利垂直进人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 A.所受洛伦兹力越来越小 B.速度方向保持不变 C粒子的速率减半，轨道半径变为原来的号 C,所受电场力越来越小 D.粒子的速率不变，周期减半 D向右的最大位移为器 [能力提升练] 8.(多选)如图所示，分界线MN上、下两侧有垂直纸 4.如图所示，水平导线中有电流「通过，导线正下方 面的匀强磁场，磁感应强度分别为B和B2,一质量 的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电 为、电荷量为q的带电粒子（不计重力）从O点出 子将 ( 发，以一定的初速度h沿纸面垂直MN向上射出， 经时间！又回到出发点O形成了图示心形轨迹，则 () ·133. A.粒子一定带正电荷 11.带电粒子的质量m=1.7×10-kg,电荷量q= B.MN上、下两侧的磁场方向相同 1.6×10”C,以速度v=3.2×10°m/s沿垂直于 C.MN上、下两侧的磁感应强度的大小之比B,: 磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场 B2=1:2 中，磁场的磁感应强度大小为B=0.17T,磁场的 D.时间t=2xm 宽度L=l0cm,如图所示.问：(g取10m/s2,计算 qB: 结果均保留两位有效数字) 9.质量为m、带电荷量为g的A粒子和质量为m2、 (1)带电粒子离开磁场时的速度为多大？ 带电荷量为一2g的B粒子，从同一点先后分别垂 (2)带电粒子在磁场中运动的时间是多长？ 直于磁场方向射人匀强磁场中，发现两粒子沿半径 (3)带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d 相同的圆轨道运动.则A粒子与B粒子的动能之 为多大？ 比是 () A也 B c D.dmy 72过 10.如图所示，两匀强磁场的方向相同，以虚线MN为 B 理想边界，磁感应强度大小分别为B、B,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强磁场B,中，其运动轨迹 为如图虚线所示的“心”形图线.求： (1)两磁场磁感应强度大小的比值B,:B: (2)电子从射人磁场到回到P点所用的时间. 形× x, + ·134.课时作业（三） 较小，所以在电场中运动的时间也长，选项A,B、C错误：小 球a在磁场中运动，在最低，点时对小球a受力分析可知 1,AC解析根据安培定则可知导线下方的磁场方向垂直纸面 FM一mg一BM=m,解得Fw=m+mg+BM,小 向外，由左手定测可知，导线下方向右运动的电子所受的洛 伦兹力方向向上，则电子将向上偏转，而洛伦兹力不做功，电 球b在电场中运动，在最低点时受力分析可知FN一g 子运动的速率不变，选项A、C正确」 m,解得F、=m十mg,因为w>w,所以Fw>F, 2