1.3带电粒子在匀强磁场中的运动（同步作业）-【鼎力课堂】2023-2024学年高二物理同步备课精编优选课件+同步作业（人教版2019选择性必修第二册）

第3节　带电粒子在匀强磁场中的运动 一、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 1．如图所示，带电粒子（不计重力）以速度v沿垂直于磁场的方向进入一匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。设粒子做匀速圆周运动的轨迹半径为R，周期为T。如果仅减小粒子的入射速度v，下列说法正确的是（　　）    A．T增大 B．T减小 C．R增大 D．R减小 2．如图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹，云室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直，若粒子穿过铅板过程电荷量不变，动能减小，由此可知粒子（　　）    A．粒子由M运动到N B．一定带负电 C．一定带正电 D．可能带正电也可能带负电 2、 带电粒子在有界磁场中的运动 3．如图所示，长方形区域内（含边界）存在匀强磁场，磁感应强度的大小为、方向垂直于纸面（所在平面）向外。边的边长为边的两倍，边的边长为点为的中点。点有粒子发射源，可沿垂直于边的方向向磁场内发射速度大小不同，但质量和电量相同的带电粒子，粒子重力不计。则从两点射出的粒子的速率之差为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子、，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、，则它们在磁场中运动的（　　） A．轨迹半径之比为1:2 B．速度之比为2:1 C．时间之比为2:3 D．周期之比为2:1 5．如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的足够宽的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0<θ≤π）以速率v连续发射带正电的粒子（重力不计）。则下列说法正确的是（    ） A．v一定，若θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越长 B．v一定，若改变θ，则粒子重新回到x轴时与O点的距离可能相等 C．θ一定，若v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 D．θ一定，若改变v，则粒子重新回到x轴时速度与x轴夹角不可能相等 6．在如图所示的平面内，分界线MN将边界平行、宽度为L的区域分成两部分，一部分充满方向垂直于纸面向外的匀强磁场，另一部分充满方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，MN与磁场的左右边界垂直。一质量为m，电量为的粒子从M点射入磁场，入射方向与磁场方向垂直且与MN成30°角。若粒子恰好从右边界沿垂直于边界方向射出，不计粒子重力，则该粒子的入射速度大小可能为（　　） A． B． C． D． 7．真空中有宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN，PQ是磁场的边界。质量为m，电荷量为q的粒子（不计重力），从离子源A处以大小相同的速度，沿各个方向垂直于磁场射入。下列说法正确的是（　　） A．从边射出的粒子，在磁场中运动的最短时间为 B．从边射出的粒子，在磁场中运动的最短时间为 C．粒子在磁场中运动的最长时间为 D．粒子在磁场中运动的最长时间为 8．边长为的正方形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，大量的质量为、电荷量为的粒子同时以相同的速度垂直于边且垂直于磁场射入磁场区域，经磁场偏转后有二分之一的粒子自边离开磁场。已知粒子射入磁场时均匀分布，粒子速率大于，不计粒子之间的相互作用和粒子的重力。下列说法正确的是（　　） A．粒子在磁场中运动的轨迹半径为 B．粒子入射的速率为 C．所有粒子均离开磁场所需的时间为 D．所有粒子均离开磁场所需的时间为 9．质谱仪是一种利用磁偏转来分离和检测同位素的仪器。如图所示，在直线边界ab、bc一侧有范围足够大、方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，甲、乙带电粒子均以大小为的速度从M点垂直于ab边射入匀强磁场，实验发现：甲粒子恰好从b点离开磁场，乙粒子垂直于bc边离开磁场。已知ab边与bc边所成角度为135°，M点与b点间距离为L，甲、乙两粒子所带电荷量相同，不计粒子重力和粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（　　） A．两粒子均带正电荷 B．甲、乙两粒子的质量之比为1∶2 C．乙粒子的比荷为 D．甲、乙两粒子在磁场中运动的时间之比为2∶5 10．如图所示，在平面等腰直角三角形区域内存在一垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量带正电的粒子先后以速度垂直边从不同位置射入磁场，有些粒子能在边界上相遇。已知。粒子质量为m、电荷量为q，不计粒子重力，不考虑各粒子之间的相互作用。下列判断正确的是（　　） A．磁场方向垂直纸面向外 B．磁场方向垂直纸面向里 C．相遇粒子的入射时间差的最大值为 D．相遇且入射时间差最大的两粒子入射点之间的距离为 11．如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为v1，离开磁场时速度方向偏转，运动时间为t1，若射入磁场时的速度大小为v2，离开磁场时