“4翼”检测评价（3） 带电粒子在匀强磁场中的运动（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第二册（人教版2019，江苏专用）

“四翼”检测评价（三） 带电粒子在匀强磁场中的运动 A组—重基础·体现综合 1.如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将(　 ) A．沿路径a运动，轨迹是圆 B．沿路径a运动，轨迹半径越来越大 C．沿路径a运动，轨迹半径越来越小 D．沿路径b运动，轨迹半径越来越小 解析：选B　由安培定则及左手定则可判断电子运动轨迹向下弯曲，又由r＝知，B减小，r越来越大，故电子的径迹是a，B正确，A、C、D错误。 2．有三束粒子，分别是质子(H)、氚核(H)和α粒子(He)，如果它们均以相同的速度垂直射入匀强磁场(磁场方向垂直于纸面向里)，图中能正确表示这三束粒子的运动轨迹的是(　 ) 解析：选C　由粒子在磁场中运动的半径r＝可知，质子、氚核、α粒子轨迹半径之比r1∶r2∶r3＝∶∶＝∶∶＝1∶3∶2，所以三种粒子的轨迹半径应该是质子最小、氚核最大，C正确。 3.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一个匀强磁场中，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(粒子的电荷量不变)，则关于粒子的运动方向和带电性质，下列说法正确的是(　 ) A．粒子运动方向从a到b，带正电荷 B．粒子运动方向从a到b，带负电荷 C．粒子运动方向从b到a，带正电荷 D．粒子运动方向从b到a，带负电荷 解析：选C　由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小，速度逐渐减小，根据粒子在磁场中运动的半径公式r＝可知，粒子的轨迹半径逐渐减小，所以粒子的运动方向是从b到a，再根据左手定则可知，粒子带正电荷，C正确。 4.如图所示，MN为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B1＝2B2，一电荷量为＋q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O点(　 ) A. B. C. D. 解析：选B　粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由周期公式T＝知，粒子从O点进入磁场B1到再一次通过O点的时间t＝＋＝，B正确。 5.(2023·常州高二调研)如图，半径为d的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场垂直圆所在的平面。一带电荷量为q、质量为m的带电粒子从圆周上a点对准圆心O点射入磁场，从b点射出，若α＝60°，则带电粒子射入磁场时的速度大小为(　 ) A. B. C. D. 解析：选B　如图所示，根据几何知识可知，粒子运动的轨迹半径为r＝d·tan 60°＝d，因为粒子受到的洛伦兹力提供向心力，有qvB＝m，所以粒子射入磁场时的速度大小为v＝＝，B正确。 6.如图所示，边长为d的等边三角形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场，比荷为的电子以速度v沿ab边射入磁场。为使电子从bc边射出磁场，磁感应强度B应满足(　 ) A．B＝ B．B＝ C．B＜ D．B＜ 解析：选C　电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：evB＝m，解得：r＝；当电子从c点离开磁场时， 电子做匀速圆周运动对应的半径最小，如图：由几何知识得：2rcos 30°＝d，解得：r＝d，欲使电子能经过bc边，必须满足：r＞d，解得：B＜，故C正确，A、B、D错误。 7.如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径ra＝2rb，则可知(重力不计)(　 ) A．两粒子都带正电，质量比＝4 B．两粒子都带负电，质量比＝4 C．两粒子都带正电，质量比＝ D．两粒子都带负电，质量比＝ 解析：选B　两粒子进入磁场后均向下偏转，可知在A点受到的洛伦兹力均向下，由左手定则可知，这两个粒子均带负电，根据洛伦兹力提供向心力，得：qvB＝m，得r＝，又动能Ek＝mv2，联立得：m＝，可见m与半径r的平方成正比，故ma∶mb＝ra2∶rb2＝(2rb)2∶rb2＝4∶1，B项正确。 8.带电粒子M经小孔垂直进入匀强磁场，运动的轨迹如图中虚线所示。在磁场中静止着不带电的粒子N。粒子M与粒子N碰后粘在一起，在磁场中继续运动，碰撞时间极短，不考虑粒子M和粒子N的重力。下列说法正确的是(　 ) A．碰后粒子做圆周运动的半径减小 B．碰后粒子做圆周运动的周期减小 C．碰后粒子做圆周运动的动量减小 D．碰后粒子做圆周运动的动能减小 解析：选D　设粒子M的电荷量为q，质量为m1，速度为v0，粒子N的质量为m2，碰撞后形成的粒子的速度为v。M、N碰撞过程中动量守恒，则有m1v0＝(m1＋m2)v，碰撞前的轨迹半径R＝，碰撞后的轨迹半径R′＝，所以碰后粒子做圆周运动的动量不变、运动的半径不变，A、C错误；根据周期公式可得T＝，由于碰撞后粒子质量增大，故周期变大，B错误；由于碰撞过程中有能量损失，粒子动能减小，所以碰后粒子做圆周运动的动能