1.3带电粒子在匀强磁场中的运动 优化练习 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

1.3带电粒子在匀强磁场中的运动 优化练习 一、单选题 1.有两个比荷相同的带电粒子、，同时从小孔、垂直于直线边界进入匀强磁场，打到荧光屏上的点，运动轨迹如图所示，，不计重力及粒子间的相互作用，则(    ) A. 带正电荷，带负电荷 B. 、同时到达点 C. 比先到达点 D. 的速度大小是的倍 2.如图所示，是一长为的矩形，其内存在垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为、带电量为的粒子从点以速度垂直射入磁场，速度方向与的夹角为，粒子刚好从点射出磁场，不计粒子的重力，则 A. 粒子一定带正电 B. 匀强磁场的磁感应强度为 C. 粒子从到所需的时间为 D. 矩形磁场的宽度最小值为 3.如图所示，为与匀强磁场垂直的边长为的等边三角形，比荷为的电子以速度从点沿边入射，欲使电子经过边，磁感应强度的取值为(    ) A. B. C. D. 4.如图所示，半径为的圆形磁场区域内，存在垂直圆形区域向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。圆形磁场的圆心处有一个粒子源，粒子源可在圆形磁场所在平面内向各个方向发射质量为、电荷量为的带正电粒子，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。为了使沿各个方向射出的带电粒子都被限制在圆形磁场区域内，则粒子的发射速度最大为(    ) A. B. C. D. 5.如图所示，边长为的正方形有界匀强磁场，带电粒子从点沿方向射入磁场，恰好从点飞出磁场；若带电粒子以相同的速度从的中点垂直射入磁场，从边的点飞出磁场点未画出。设粒子从点运动到点所用时间为，由点运动到点所用时间为带电粒子重力不计，则为(    ) A. B. C. D. 6.如图所示，边长为的正方形区域内包括边界存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，在点处有一粒子源，能够沿方向发射质量为、电荷量为的粒子，粒子射出的速率大小不同．粒子的重力忽略不计，也不考虑粒子之间的相互作用．则(    ) A. 轨迹不同的粒子，在磁场中运动时间一定不同 B. 从点射出的粒子入射速度大小为 C. 从点射出的粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子在边界上出射点距点越远，在磁场中运动的时间越短 7.如图所示，半径为的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，两个相同的带正电粒子分别以速度、从、两点同时射入磁场，、平行且沿直径方向．点与直径的距离为，两粒子同时从磁场射出，从点射入的粒子射出磁场时的速度方向与初速度方向间的夹角为不计粒子受到的重力，则(    ) A. B. C. D. 8.如图所示，边长为的等边三角形内、外分布着两方向相反的匀强磁场，三角形内磁场方向垂直纸面向里，两磁场的磁感应强度大小均为顶点处有一粒子源，粒子源能沿的角平分线发射不同速度的粒子质量均为、电荷量均为，粒子重力不计．则粒子以下列哪一速度值发射时不能通过点(    ) A. B. C. D. 9.所在区域有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，在边界上的点放置一粒子源，粒子源可垂直边界，向磁场中连续射入质量为、电荷量为的带负电粒子，粒子速度分布在之间，已知，，在边界上有一粒子射出，射出粒子的范围长度为 A. B. C. D. 二、多选题 10.如图所示，虚线的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子、从磁场边界的点先后射入磁场，在纸面内运动。射入磁场时，的速度 垂直于磁场边界，的速度  与磁场边界的夹角为。已知两粒子均从点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则(    ) A. 和的质量之比为： B. 和的质量之比为 ： C. 和速度大小之比为： D. 和速度大小之比为： 11.如图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子不计重力第一次以速度沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角；该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转角，则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的(    ) A. 半径之比为 B. 速度之比为 C. 时间之比为 D. 时间之比为 12.如图，在轴上方存在方向垂直坐标平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，在轴下方存在方向垂直坐标平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。一带负电的粒子不计重力从原点以与轴正方向成角的速度射入磁场，其在轴上方运动的半径为。则 A. 粒子经偏转一定能回到原点 B. 粒子在轴上方和下方的磁场中运动的半径之比为： C. 粒子射入磁场后，第二次经过轴时与点的距离为 D. 粒子完成一次周期性运动的时间为 三、计算题 13.如图，表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为。一带电粒子从平板上的狭缝处以垂直于平板的初速度射入磁场区域，最后到达平板上的点。已知、以