课时跟踪检测(40) 带电粒子在磁场中的运动（Word练习）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（江苏专版）

1/6 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（四十） 带电粒子在磁场中的运动 一、立足主干知识，注重基础性和综合性 1.质量为m、电荷量为q的带电粒子以速率？垂直磁感线射入磁感应强度为B的匀强 磁场中，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，带电粒子在圆周轨道上运动相当于一个环形电 流，则下列说法中正确的是() A.环形电流的电流强度跟q成正比 B.环形电流的电流强度跟？成正比 C.环形电流的电流强度跟B成反比 D.环形电流的电流强度跟m成反比 解析：选D设带电粒子在匀蛋磁场中做匀速圆周运动的周期为T,半径为r,则由qB =mv2r,得T=2πrv=2mqB,环形电流的电流强度1=qt=q2B2Im,可见，I与q的平 方成正比，与D无关，与B成正比，与m成反比，故A、B、C错误：D正确。 2.一电中性微粒静止在垂直纸面向里的匀强磁场中，在某一时刻突然× 分裂成a、b和c三个微粒，a和b在磁场中做半径相等的匀速圆周运动，× 环绕方向如图所示，c未在图中标出。仅考虑磁场对带电微粒的作用力，下 列说法正确的是() A.a带负电荷 B.b带负电荷 C.c带负电荷 D.a和b的动量大小一定相等 解析：选C由左手定则可知，粒子a、粒子b均带正电荷，电中性的微粒分裂的过程 中，总的电荷量应保持不变，则粒子C应带负电荷，A、B错误，C正确：粒子在磁场中做 匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，即gB=mv2,解得R=mvqB,由于粒子a与粒子 b的电荷量大小关系未知，则粒子a与b的动量大小关系不确定，D错误。 3.(2022·辽宁高考改编)粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横 截面的简化模型如图所示。内圆区域有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆 粒子2 XX Q 是探测器。两个粒子先后从P点沿径向射入磁场，粒子1沿直线通过磁 M 场区域后打在探测器上的M点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N 粒子1 点。装置内部为真空状态，忽略粒子重力及粒子间相互作用力。下列说 法正确的是() A.粒子1可能为质子 B.粒子2可能为电子 独家授权侵权必究 2/6 色学科网书城▣ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+敷辅专家 C.若增大磁感应强度，粒子1可能打在探测器上的Q点 D.若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探测器上的Q点 解析：选D由粒子1经过磁场没有偏转可知粒子1不带电，可能为中子，故A错误： 运用左手定则判断粒子2带正电，故不可能为电子，B错误：由A选项分析可知粒子1不带 电，故磁场的磁感应强度对粒子1的运动无影响，所以增大磁感应强度，粒子1不可能打在 Q点，故C错误；根据R=mvBg可知，增大粒子入射速度，粒子2做圆周运动的半径变大， 可能打在Q点，故D正确。 4.(2023·有通痛三模拟)如图所示，纸面内有一直角三角形abc区域，∠a=30°，abc区 域中存在着磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场。一带电粒子自ab中点P 沿Pb方向射入磁场后，恰好从c点射出磁场。已知bc长为1，带电粒子的质量为m,电荷 量大小为，不计粒子重力，以下判断正确的是() A.粒子带正电 B.粒子速度的大小为2)qB13m C.带电粒子的速度只要小于3)qB13m,粒子就将从aC边射出磁场区域 D.带电粒子由P到c过程中运动的时间为2m3qB 解析：选D粒子向左下偏转，由左手定则知粒子带负电，故A 错误：粒子运动轨迹如图，由几何关系知粒子的轨迹半径r=3)31, 根据qwB=mv2r得，=3)qB13m,故B错误：当速度7<3)qB13m 时，粒子还有可能从ab边射出磁场，故C错误：由几何关系知粒子 在磁场中运动轨迹的圆心角为2r3,所以运动的时间为t=T3=2rm3qB,故D正确。 5.如图甲所示，水平虚线上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化 规律如图乙所示，一群带正电的同种粒子在t=0时从虚线上的O点垂直于磁场方向向上与 右边界成0°<0<180)角射入磁场，已知粒子在磁场中运动的轨迹半径为r,周期为T,不 计粒子重力，则在0角变化过程中下列说法正确的是() B· ··1 2T A.粒子距水平虚线的最远距离为2 B.粒子在磁场中运动的速度始终不变 C.无论0角多大，粒子均能射出磁场 ·独家授权侵权必究 3/6 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 D.粒子在虚线上方运动的最长时间为32T 解析：选C当0°<0<180°时，粒子与水平虚线的最远距离d=(1十c0s,略小于2r, A错误；粒子在磁场中运动的过程中，所受洛伦兹力对其不做功，故粒子的速度大小不变， 但粒子速度方向时刻改变，故粒子在磁