课时跟踪检测(39) 带电粒子在磁场中的运动（Word练习）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考）

1/7 多学科网书城四 品牌书店，知名教辅+正版资源 ■.ZXXK.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 课时跟踪检测（三十九） 带电粒子在磁场中的运动 1.(2022·广东高考)如图所示，一个立方体空间被对角平面MNVP划分成两个区域，两 区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与：轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从 立方体左侧垂直Oz平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐 标平面的投影中，可能正确的是() 主0 B 解析：选A质子的运动轨迹在xOy平面内的投影为先做逆时针方向的匀速圆周运动， 穿过MNPQ平面后再做顺时针方向的匀速圆周运动，故A正确，B错误：质子的运动轨迹 在xOz平面的投影是一条与x轴平行的线段，故C、D错误。 2.(2021全国乙卷)如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质 量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射 入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转90 M×××× °：若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转60°。不计重 力，则v12为) A.12 B.3)3 C.3)2 D.3 解析：选B根据题意找出粒子做圆周运动的圆心，如图所示。设圆形 60 磁场区域的半径为R,由几何关系可知，带电粒子以射入磁场时，在磁场 902× 中运动的轨迹半径1=R,带电粒子以2射入磁场时，在磁场中运动的轨迹 半径2=R602=3R,根据洛伦兹力提供向心力有qB=mv2r,可得o=qrBm, M:x 所以v1v2=r1r2=3)3,B正确。 3.(2023临沂模拟)如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁 场边界上的a点沿垂直MN和磁场方向射入磁场，经1时间从b点离开磁场。之后电子2也 由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经2时间从a、b连线的中点c离开 磁场，则4：互为) ·独家授权侵权必究 2/7 色学科网书城▣ 品牌书店，知名教辅·正版资源 ■b2XXk.c0m○ 您身边的互联网+教辅专家 ×1×××× 2 M a A.3:1 B.2:3 C.3:2 D.2:1 解析：选A电子在磁场中都做匀速圆周运动，根据题意画出电 X 1 子的运动轨迹如图所示，电子1垂直射进磁场，从b点离开，则运动 了半个圆周，ab即为直径，c点为圆心，电子2以相同速率垂直磁场 方向射入磁场，经2时间从a、b连线的中点c离开磁场，根据半径r =mvqB可知，电子1和2的半径相等，根据几何关系可知，△aOc为等边三角形，则粒子 2转过的圆心角为60°，所以电子1运动的时间1，=T2=TmBq,电子2运动的时间互=T6= Tm3Bq,所以t1t2=3,故A正确。 4.(2022·北京高考)正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室 中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中 1、2、3所示。下列说法正确的是() A.磁场方向垂直于纸面向里 B.轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C.轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D.轨迹3对应的粒子是正电子 解析：选A根据题图可知，1和3粒子转动方向一致，则1和3粒子为电子，2为正 电子，电子带负电且顺时针转动，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，A正确，D错 误；电子在云室中运行，洛伦兹力不做功，而粒子受到云室内填充物质的阻力作用，粒子速 度越来越小，B错误；带电粒子若仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定 律可知qB=mv2r,解得粒子运动的半径为r=vqB,根据题图可知轨迹3对应的粒子运动 的半径最大，速度最大，C错误。 5.(2021·北京等级考)如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀 强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60的方向垂直磁场射入， 并恰好垂直于y轴射出磁场。己知带电粒子质量为m、电荷量为q,OF ××0 =a。不计重力。根据上述信息可以得出(） ◆独家授权侵权必究 3/7 多学科网书城四 品牌书店，知名教辅·正版资源 ■b2XXk.com 您身边的互联网+教辅专家 A.带电粒子在磁场中运动的轨迹方程 B.带电粒子在磁场中运动的速率 C.带电粒子在磁场中运动的时间 D.该匀强磁场的磁感应强度 解析：选A粒子恰好垂直于y轴射出磁场，作带电粒子射入和射 y 出磁场时速度方向的垂线交点为圆心O,轨迹如图所示。由几何关系可 知O01=atan30°=3)3a,R=acos30°=3)3a,因圆心的坐标为) 60 oa P avs4 alco1(0,fr(3)3)a),则带电粒子在磁场中运动的轨迹方程为x2 +1alvs4aco1y-fr(3)3)a2=43a2,选项A正确：洛伦兹力提供向心力，有qB=