1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 同步练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

2025-2026学年度人教版高二物理必修二 第一章第三节带电粒子在匀强磁场中的运动同步练习 一、单选题 1．如图所示，一带电粒子在垂直纸面向外的匀强磁场中运动，某时刻受到的洛伦兹力F水平向右。粒子所受重力不计，关于该带电粒子下列说法中正确的是（　　） A．该时刻粒子一定向上运动 B．粒子在运动过程中的速度保持不变 C．粒子在运动过程中的加速度保持不变 D．粒子在运动过程中的动能保持不变 2．质子（H）和粒子（He）以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中，它们在垂直于磁场的平面内都做匀速圆周运动，它们的轨道半径和运动周期的关系是（　　） A．RP：Ra=1：2，TP：Ta=1：2 B．RP：Ra=2：1，TP：Ta=2：1 C．RP：Ra=1：2，TP：Ta=2：1 D．RP：Ra=1：4，TP：Ta=1：4 3．边长为L的正方形区域ABCD内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m，带电量为-q的粒子以速度v从D点射入磁场，速度方向与CD边夹角为，垂直BC边射出磁场，如图所示，则磁场的磁感应强度为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，PQ分界线的右侧某矩形区域内有一垂直于纸面、磁感应强度大小为B的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力）以速 度“沿AC方向由A点射入磁场，经过一段时间从D点射出磁场，已知AD间的距离为．则该粒子在磁场中速度方向改变的角度θ为 A．30° B．45° C．60° D．无法计算 5．如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。不计带电粒子所受的重力，下列说法正确的是（　　） A．粒子带正电 B．若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出 C．若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点左侧射出 D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短 6．如图所示，一正方形区域abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场，O点为ab边的中点。粒子1、2由O点以相同的速度平行于bc边射入磁场，最终粒子1由ad边的中点e离开磁场，粒子2由c点离开磁场。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，已知，，下列说法正确的是（　　） A．粒子1带负电，粒子2带正电 B．粒子1、粒子2的轨道半径之比为 C．粒子1、粒子2的比荷之比为 D．粒子1、粒子2在磁场中运动的时间之比为 7．如图，三条长平行线间有匀强磁场，间磁场感应强度方向垂直于纸面向外，间磁感应强度垂直于纸面向里，磁感应强度大小相等。一带正电的粒子垂直于边界进入磁场，仅在磁场力的作用下到达线上的点（图中未标出）时速度方向竖直向下，且已知线段垂直于线。则线与线间距的比值为（　　） A．0．5 B． C． D． 二、多选题 8．如图所示，分界线MN上下两侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度分别为B1和B2，一质量为m，电荷为q的带电粒子（不计重力）从O点出发以一定的初速度v0沿纸面垂直MN向上射出，经时间t又回到出发点O，形成了图示心形图案，则（　　） A．粒子一定带正电荷 B．MN上下两侧的磁场方向相同 C．MN上下两侧的磁感应强度的大小B1∶B2＝2∶1 D．时间 9．如图所示，竖直平面内存在水平方向的匀强电场，电场强度为E，同时存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、带电荷量为+q的金属小球（可视为质点）恰好可以一定初速度，可以沿着与水平方向成θ＝45°角做直线运动，重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　） A．小球可能从下往上做直线运动 B．电场方向可能水平向右 C．运动过程中小球的电势能增大 D．小球运动的初速度v＝ 10．如图所示，在坐标系的Ⅰ、Ⅳ象限有垂直纸面向里的匀强磁场，在轴上的点同时以相同速率沿纸面内向各个方向发射大量相同带电粒子（粒子重力不计），其中粒子沿平行轴正方向发射，经磁场偏转后到达轴上的点，则下列说法正确的有（　　） A．轴上有粒子射出磁场的长度为 B．轴上有粒子射出磁场的长度为 C．先后到达点的两个粒子在磁场中运动的时间差为 D．先后到达点的两个粒子在磁场中运动的时间差为 三、填空题 11．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 (1)运动条件：不计重力的带电粒子沿着与磁场______的方向进入匀强磁场。 (2)洛伦兹力作用：提供带电粒子做圆周运动的______，即______。 (3)基本公式 ①半径：______；②周期：______。 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与轨道______和______无关。 12．有一束带电粒子流，包含着质子和氘核，它们具有相同的速度，沿垂直于磁场方向射入矩形有界磁场区（如图中虚线框所示）以后，分成了两束粒子流①和②，已知＞0，则磁场方向为______（填“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”），粒子流______（填“①”或“②”）是质子流．    四、解答题 13．如图所示，在直角坐标系xOy中x＞0空间内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场（其他区域无磁场），在y轴上有到原点O的距离均为L的C、D两点．带电粒子P（不计重力）从C点以速率v沿x轴正向射入磁场，并恰好从O点射出磁场；与粒子P相同的粒子Q从C点以速率4v沿纸面射入磁场，并恰好从D点射出磁场，则： （1）粒子P在磁场中运动的时间为多少？ （2）粒子Q在磁场中运动的时间为多少？ 14．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，存在方向垂直于xOy平面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场，x轴上点处有一个粒子源A，可以不断向xOy平面内各个方向、以大小相等的速度发射出质量为m、电荷量为q（q＞0）的同种粒子。其中在y轴上距离O点最远的出射点为点C。已知OA＝L，OC＝L，求： (1)粒子射入磁场时的速度大小； (2)从O点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间。 15．如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在着垂直纸面向外、磁感应强度大小为2B的匀强磁场，第三象限内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带负电的粒子从原点O以某一速度沿与y轴成30°角方向斜向上射入磁场，且在第二象限运动时的轨迹圆的半径为R，已知带电粒子的质量为m，所带电荷量为q，且所受重力能够忽视。 (1)粒子在第二象限和第三象限内运动的轨道半径之比 (2)粒子达成一次周期性运动的时间 (3)粒子从O点入射，第二次经过x轴的位置到坐标原点的距离 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A C B C C BCD CD AC 11．(1)垂直 (2) 向心力 (3) 半径 运动速度 12． 垂直纸面向外 ② 13．(1)；(2) 14．(1)；(2) 15．(1) (2) (3) / 学科网（北京）股份有限公司 $