2023-2024学年高二上学期物理寒假作业专题四：带电粒子在匀强磁场中的运动

作业 4.带电粒子在匀强磁场中的运动 一、单选题 51. 如图所示，在虚线所包围的圆形区域内，有方向垂直于圆面向里的匀强磁场，从 磁场边缘的 A点沿半径方向射入一束速率不同的质子，这些粒子在磁场里运动的 过程中，不计重力和粒子之间的作用下列结论中正确的是     A. 运动时间越长的，其轨迹越长 B. 运动时间越短的，射出磁场的速率越小 C. 在磁场中偏转角越小的，运动时间越短 D. 所有质子在磁场里运动时间均相等 52. 如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子重力不计垂直磁 场边界从 a 点射入，从 b 点射出。下列说法正确的是 A. 粒子带正电 B. 粒子在 b 点速率大于在 a 点速率 C. 若仅减小磁感应强度，则粒子可能从 b 点右侧射出 D. 若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短 53. 如图所示，截面为正方形的容器在匀强磁场中，一束电子从 a 孔垂直于磁场射入容器中，其中一部分 从 c孔射出，一部分从 d孔射出，忽略电子间的作用，下列说法不正确的是 A. 从 cd 两孔射出的电子速度之比为t₩t 難 ₩ B. 从 cd 两孔射出的电子在容器中运动所用的时间之比为₩ 難 ₩ C. 从 cd 两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为t₩t 難 ₩ D. 从 cd 两孔射出电子在容器中运动时的加速度大小之比为t₩t 難 ₩ 54. 如图所示，匀强磁场的边界为等腰直角三角形，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里。F 处有一 粒子源，仅沿 FG方向先后射出大量带 、不计重力的同种粒子，粒子质量为 m，初速度t大小可调。下列正确的是 A. t取合适值，粒子可以到达 E 点 B. 到达 EG边界的粒子速度越大，从 F 运动到 EG边界的时间越长 C. 从 EF边界射出的所有粒子所用的时间不相等 D. 粒子从 F 运动到 EG边所用的最长时间为πm tqB 55. 如图所示，直角坐标系中 y轴右侧存在一垂直纸面向里、宽为 a的有界匀强磁场，磁感应强度为 B， 右边界 PQ 平行于 y 轴，一粒子重力不计从原点 O 以与 x 轴正方向成角的速率 v 垂直射入磁场，当 斜向上射入时，粒子恰好垂直 PQ 射出磁场，当斜向下射入时，粒子恰好不从右边界射出，则粒子的 比荷及粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动的时间分别为     A. t t t t B. t t t t C. t t tt t D. t t tt t 56. 如图所示的圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷 量都相同的带电粒子，从图中 P点沿着相同的方向，以不同的速率，对准 圆心 O 射入匀强磁场，又都从该磁场中射出。若粒子只受磁场力的作用， 则在磁场中运动时间越短的粒子在磁场中     A. 通过的路程一定越小 B. 运动的角速度一定越小 C. 运动的轨道半径一定越大 D. 运动的周期一定越小 57. 质量和电荷量都相等的带电粒子 M 和 N，以不同的速度经小孔 S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹 如图中虚线所示，下列表述正确的是     A. M 带负电，N 带正电 B. M 的速率小于 N的速率 C. 洛伦兹力对 M、N 做正功 D. M 的运行时间大于 N的运行时间 58. 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 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。相 比碰撞之前，下列说法正确的是     A. 碰后粒子做圆周运动的半径不变 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不变 59. 如图所示，边长为的 L的正方形区域 abcd 中存在匀强磁场，磁 场方向垂直纸面向里一带电粒子从 ad 边的中点 M 点以一定速度垂直于 ad 边射入磁场，仅在洛伦兹力 的作用下，正好从 ab 边中点 N点射出磁场忽略粒子受到的重力，下列说法 中正确的是 A. 该粒子带负电 B. 洛伦兹力对粒子做正功 C. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为 t t D. 如果仅使该粒子射入磁场的速度增大，粒子做圆周运动的半径也将变大 60. 如图所示，P处有一粒子源，第一象限存在匀强磁场，某时刻放出大量比荷 相同的带负电粒子，其中 M 粒子沿与 x轴成 °的粒子射入第一象限内，并 恰好垂直于 y轴射出第一象限。已知 難 t，N 粒子也恰好垂直于 y 轴射出 第一象限，不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力。N粒子的速率是 M 粒子