1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 同步练习-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

带电粒子在匀强磁场中的运动练习 一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求) 1．两个粒子，带电荷量相等，在同一匀强磁场中只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　) A．若速率相等，则半径必相等 B．若质量相等，则周期必相等 C．若质量相等，则半径必相等 D．若动能相等，则周期必相等 2.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点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1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t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则t1∶t2为(不计重力)(　　) A．2∶3 B．2∶1 C．3∶1 D．3∶2 3.如图所示，在MNQP所围的区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，质量和电荷量都相等(电性可能不同)的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿纸面并垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的运动轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力及带电粒子间的相互作用，下列说法中正确的是(　　) A．射入磁场时粒子a的速率最小 B．粒子a带负电，粒子b、c带正电 C．粒子a在磁场中运动的周期最小 D．粒子c在磁场中运动的时间最长 4.如图所示，一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d，方向垂直纸面向里。一电子从O点在纸面内垂直PQ以速度v0进入磁场。若电子在磁场中运动的轨道半径为d，O′在MN上，且OO′与MN垂直，则下列判断正确的是(　　) A．电子将向右偏转 B．电子打在MN上的点与O′点的距离为d C．电子打在MN上的点与O′点的距离为d D．电子在磁场中运动的时间为t＝ 5.如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，在xOy平面内，从原点O处与x轴正方向成θ角(0<θ<π)，以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)，则下列说法正确的是(　　) A．若v一定，θ越大，则粒子离开磁场的位置距O点越远 B．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 C.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大 D．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 6.如图所示，abcd是边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，且射出磁场时的速度反向延长线通过a点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为(　　) A． B． C． D． 7.如图，在坐标系的第一和第四象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场；在第二和第三象限内存在磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场。质量为m的一电子从坐标原点处以速度v沿x轴正方向射入，在此之后，恰好第二次经过y轴时，电子与x轴的距离为(　　) A． B． C． D．0 8.真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为m，电荷量为e，忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为(　　) A． B． C． D． 二、选择题(每小题有多个选项符合题目要求) 9.(多选)如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子1、2，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为90°、60°，关于它们在磁场中运动情况，下列结论正确的是(　　) A．轨迹半径之比为1∶2 B．速度之比为2∶1 C．时间之比为3∶2 D．周期之比为2∶1 10.如图所示，在正方形区域abcd内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。a处有比荷相等的甲、乙两种粒子，甲粒子以速度v1沿ab方向垂直射入磁场，经时间t1从d点射出磁场；乙粒子以速度v2沿与ab成45°的方向垂直射入磁场，经时间t2垂直于cd射出磁场。不计粒子重力和粒子之间的相互作用力，则(　　) A．v1∶v2＝∶4 B．v1∶v2＝1∶ C．t1∶t2＝4∶1 D．t1∶t2＝2∶1 11.如图所示，两个初速度大小相同的同种粒子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上。不计重力，下列说法正确的有(　　) A.a、b均带正电 B．a在磁场中运动的时间比b的短 C．a在磁场中运动的路程比b的短 D．a在P上的落点与O点的距离比b的近 12.如图所示，两个匀强磁场的方向相同，磁感应强度