第一章 3. 带电粒子在匀强磁场中的运动-【新课程能力培养】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册同步练习（人教版）

练 高中物理选择性必修 第二册 （人教版） 知识点 带电粒子在有界磁场中的运动 1. （多选） 如图所示， 有 一宽度为 a 的有界匀强 磁场， 一质量为 m 、 带 电荷量为 q 的粒子以速 度 v 垂直磁场左边界进 入磁场， 从右边界离开 时速度方向偏转角 θ= 30° ， 则下列说法正确的是 （ ） A. 该粒子带正电 B. 磁感应强度 B= mv 2qa C. 粒子在磁场中做圆周运动的半径 R= 2 3 姨 3 a D. 粒子在磁场中运动的时间 t= πa 3v 2. 在 xOy 坐标系的第一、 第四象限有垂直纸面 向里的匀强磁场， 在 x 轴上 A 点 （ L ， 0 ） 同 时以相同速率 v 沿不 同方向发出 a 、 b 两个相同带电粒子 （粒 子重力不计）， 其中 a 沿平行 +y 轴方向发 射。 经磁场偏转后， 两粒子均先后到达 y 轴上的 B 点 （ 0 ， 3 姨 L ）， 则两个粒子到 达 B 点的时间差为 （ ） A. 3 姨 πL v B. 4 3 姨 πL 3v C. 4πL 3v D. 8πL 3v 3. 如图， ABCD 是一个正方 形的匀强磁场区域， 经相 等加速电压加速后的甲 、 乙两种带电粒子分别从 A 、 D 射入磁场， 均从 C 点射出， 则它们的速 率之比 v 甲 ∶ v 乙 和它们通过该磁场所用时 间之比 t 甲 ∶ t 乙 分别为 （ ） A. 1 ∶ 1 2 ∶ 1 B. 1 ∶ 2 2 ∶ 1 C. 2 ∶ 1 1 ∶ 2 D. 1 ∶ 2 1 ∶ 1 4. 如图， 在坐标系的第一 和第二象限内存在磁感 应强度大小分别为 1 2 B 和 B 、 方向均垂直于纸 面向外的匀强磁场。 一质量为 m 、 电荷量 为 q （ q＞0 ） 的粒子垂直于 x 轴射入第二 象限， 随后垂直于 y 轴进入第一象限， 最 后经过 x 轴离开第一象限。 若不计粒子 重力 ， 则粒子在磁场中运动的时间为 （ ） A. 5πm 6qB B. 7πm 6qB C. 11πm 6qB D. 13πm 6qB 3.带电粒子在匀强磁场中的运动 θ=30° A B v O 第 1 题图 第 2 题图 x y O A B v x y O B B 2 第 4 题图 基 础 练 习 A B C D v 甲 v 乙 第 3 题图 6 第一章 安培力与洛伦兹力 练 5. 如图所示， 圆形区域 内有垂直纸面的匀强 磁场， 三个质量和电 荷量都相同的带电粒 子 a 、 b 、 c ， 以不同的速率对准圆心 O 沿 着 AO 方向射入磁场， 其运动轨迹如图。 若带电粒子只受磁场力的作用， 则下列说 法正确的是 （ ） A. c 粒子速率最大 B. a 粒子在磁场中运动时间最短 C. 它们做圆周运动的周期 T a <T b <T c D. 三粒子离开磁场时速度方向仍然相同 a b c A O 第 5 题图 6. （多选 ） 如图所示 ， 两个匀强磁场的方向 相同， 磁感应强度分 别 为 B 1 、 B 2 ， 虚 线 MN 为理想边界。 现 有一个质量为 m 、 电荷量为 e 的电子以垂 直于边界 MN 的速度 v 由 P 点沿垂直于磁 场的方向射入磁感应强度为 B 1 的匀强磁 场中， 其运动轨迹为图中虚线所示的心形 图线。 则以下说法正确的是 （ ） A. 电子的运动轨迹为 P→D→M→C→N→ E→P B. 电子运动一周回到 P 点所用的时间 T= 4πm eB 1 C. 电子运动一周回到 P 点所用的时间 T= 4πm eB 2 D. 两磁场的磁感应强度的大小关系为 B 1 = 2B 2 7. （多选） 如图所示， 带正电 的 A 粒子和 B 粒子先后以 同样大小的速度， 从宽度为 d 的有界匀强磁场的边界上 的 O 点分别以与磁场边界夹角为 30° 和 60° 的方向射入磁场， 两粒子恰好不从另 一边界飞出， 则下列说法正确的是 （ ） A. A 、 B 两粒子在磁场中做圆周运动的半 径之比是 1 3 姨 B. A 、 B 两粒子在磁场中做圆周运动的半 径之比是 3 2+ 3 姨 C. A 、 B 两粒子的 m q 之比是 1 3 姨 D. A 、 B 两粒子的 m q 之比是 3 2+ 3 姨 8. （多选） 如图， 在 x 轴 上方存在方向垂直坐 标平面向里 、 磁感应 强度大小为 B 的匀强 磁场 ， 在 x 轴下方存 在方向垂直坐标平面向外、 磁感应强度大 小为 B 2 的匀强磁场 。 一带负电的粒子 （不计重力） 从原点 O 以与 x 轴正方向成 30° 角的速度 v 射入磁场， 其在 x 轴上方 运动的半径为 R 。 则 （ ） A. 粒子经偏转一定能回到原点 O 提 升 练 习 B 1 E M C