1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 分类练习-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

山东省聊城第三中学高二物理 编写： 审核： 使用时间：2023年12月21日 1.3《带电粒子在匀强磁场中的运动》分类练习 编写说明：本文档将《磁场对运动电荷的作用力》试题类型分为：初步认识带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期、确定带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹以及带电粒子在有界磁场中的运动问题四个类型进行了编写，内容基础，难度较低，适合课堂练习 类一、初步认识带电粒子在匀强磁场中的运动 1．判断正误。 (1)电子射入磁场中一定受洛伦兹力作用。( ) (2)电子以某一速度进入匀强磁场的径迹一定为圆。( ) (3)洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而变化，但无论怎样变化，洛伦兹力的方向都与运动方向垂直。( ) (4)由于洛伦兹力始终与运动方向垂直，所以洛伦兹力不改变速度的大小，只改变速度的方向。( ) 2．一质子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力(重力)作用，下列说法正确的是(　　) A．可能做类平抛运动 B．一定做匀变速直线运动 C．可能做匀速直线运动 D．只能做匀速圆周运动 3．如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为ma、mb、mc。已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是 (　　) A.ma>mb>mc B.mb>ma>mc C.mc>ma>mb D.mc>mb>ma 类二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 4．判断正误。 (1)同一带电粒子在磁场中运动的速度越大，运动半径越大。( ) (2)同一带电粒子在磁场中运动的速度越大，其周期越小。( ) (3)洛伦兹力在特殊情况下可能对带电粒子做功，改变粒子的速度大小。( ) (4)运动电荷进入磁场后(无其他场)可能做匀速圆周运动，不可能做类平抛运动。( ) 5．质子p(H)和α粒子(He)以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα，则下列选项正确的是(　　) A．Rp∶Rα＝1∶2；Tp∶Tα＝1∶2 B．Rp∶Rα＝1∶1；Tp∶Tα＝1∶1 C．Rp∶Rα＝1∶1；Tp∶Tα＝1∶2 D．Rp∶Rα＝1∶2；Tp∶Tα＝1∶1 6．如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方电子的初速度方向与电流I的方向相同，均平行于纸面水平向左。下列四幅图是描述电子运动轨迹的示意图，正确的是(　　) 7.质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动,如果它们的圆周运动半径恰好相等,这说明它们在进入磁场时(　　) A.速率相等 B.动量大小相等 C.动能相等 D.质量相等 8.有三束粒子,分别是质子H)、氚核H)和αHe)粒子束,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(　　) 9.科学史上一张著名的实验照片示意图如图所示,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室处在匀强磁场中,磁场方向垂直于照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子(　　) A.带正电,由下往上运动 B.带正电,由上往下运动 C.带负电,由上往下运动 D.带负电,由下往上运动 11.如图所示,在正交的匀强电场和匀强磁场中,一带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动,则粒子带电性质和环绕方向分别是 (　　) A.带正电,逆时针 B.带正电,顺时针 C.带负电,逆时针 D.带负电,顺时针 12..已知氢核与氦核的质量之比m1∶m2=1∶4,电荷量之比q1∶q2=1∶2,当氢核与氦核以v1∶v2=4∶1的速度垂直于磁场方向射入磁场后,分别做匀速圆周运动,则氢核与氦核运动轨迹半径之比r1∶r2=　　,周期之比T1∶T2=　　　。  类三：确定带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹 方法：“三定”，即一定圆心，二定半径，三定圆心角。 13．[多选]如图所示，带负电的粒子以速度v从粒子源P处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面)，则带电粒子的可能轨迹是(　　) A．a　　 B．b C．c　　　 D．d 14．[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B1、B2，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B1的匀强磁场中，其运动轨迹为图中虚线所示的心形图线，以下说法正确的是(　　)