第1章 第3节 分层训练能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修二同步课件（人教版·新教材）

分层训练 能力提升 1 基础对点练 题组1　带电粒子在磁场中的运动 1.(多选)(2026·吉林长春市期中)如图所示，虚线框MNQP内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。a、b、c三个带电粒子，它们在纸面内从PQ边的中点垂直于PQ边射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则下列说法正确的是(　　) A．粒子a带正电，粒子b、c带负电 B．若三个粒子比荷相同，则粒子c在磁场中的速度最大 C．若三个粒子入射的速度相同，则粒子c在磁场中的加速度最大 D．若三个粒子入射的动量相同，则粒子b所带电荷量最大 AC　 4 5 6 7 8 1 9 2 3 分层训练 能力提升 解析：由左手定则可知a带正电，b、c带负电，故A正确。 4 5 6 7 8 1 9 2 3 分层训练 能力提升 2.(2026·浙江杭州市期中)在粒子物理研究中，带电粒子在云室等探测装置中的径迹是非常重要的实验证据。1932年安德森利用放在匀强磁场中的云室记录的正电子的径迹如图所示，云室中放有6 mm厚的铅板，磁场方向垂直于纸面，A、B是径迹上的两个点，若不计正电子受到的重力及运动过程的阻力，下列说法正确的是(　　) A．磁场方向垂直于纸面向外 B．正电子的运动方向是从A到B C．正电子在A、B两点受到的洛仑兹力大小相等 D．正电子经过铅板后，运动的周期变小 A　 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 正电子从B运动到A沿顺时针方向偏转，由左手定则可知，磁场的方向垂直于纸面向外，故A正确； 洛伦兹力F洛＝qvB，由于正电子在A点的速率小于在B点的速率，所以正电子在A点比在B点所受的洛伦兹力小，故C错误； 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 B　 3.(2026·浙江嘉兴市期中)质子和氘核以相同速度分别从同一位置垂直于直线边界射入匀强磁场，两条运动轨迹如图中a、b所示，a的半径为r1，b的半径为r2。设F1、F2和t1、t2分别是质子、氘核在磁场中所受的洛伦兹力和运动时间，则(　　)   A．质子就是元电荷，轨迹b是质子的运动轨迹 B．r1∶r2＝1∶2 C．F1∶F2＝2∶1 D．t1∶t2＝1∶1 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 根据上述分析可知r1∶r2＝1∶2，故B正确； 根据题意可知F1∶F2＝Bq1v∶Bq2v＝1∶1，故C错误； 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 C　 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：根据题意可知，两粒子在磁场中的偏转方向相同，所以根据左手定则可知，两粒子的电性相同，所以b带正电，故A错误。 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 5.(多选)如图所示，A、B是两种原子核，二者电荷量相同，质量不等。A、B以相同的速度从S点沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，它们的运动轨迹如图中虚线所示，则(　　) A．A、B的质量大小关系为mA>mB B．A、B的质量大小关系为mA<mB C．A、B在磁场中运动的时间大小关系为tA>tB D．A、B在磁场中运动的时间大小关系为tA＝tB AC　 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 BD　 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：由题意可知a粒子顺时针偏转，b粒子逆时针偏转，根据左手定则可知，a粒子带负电，b粒子带正电，故A错误； 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 D　 综合提升练 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 (1)若K水平向右发射的带正电的粒子在M点产生光点，求此粒子的速度大小。(4分) 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 (2)若K从水平方向逆时针旋转60°，其两端同时发射的正、负粒子恰都能在N点产生光点，求正、负粒子运动的时间之比。(6分) 解析：若K从水平方向逆时针旋转60°，其两端同时发射的正、负粒子恰都能在N点产生光点，则两端粒子的轨迹正好构成一个完整的圆，且在N点相切，如图所示由于K从水平方向逆时针旋转60°，则θ＝30° 由图可知带正电的粒子在磁场中运动对应的圆心角θ1＝240° 带负电的粒子在磁场中运动对应的圆心角θ2＝120° 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 答案：2∶1 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 9．(12分)(2026·江苏连云港市期中)在如图所示的平面内，分界线SP将宽度为L的矩形区域分成两部分(磁场区域足够大)，上方匀强磁场垂直于纸面向外，下方匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度大小均为B，SP与磁场左、右边界垂直；离子源从S处射出速度大小不同的正、负离子，出射方向与磁场方向垂直且与SP成30°角。已知离子比荷均为k，不计重力及离子间的相互作用。 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 (1)若带负电的离子a恰好不从右边界射出，求a在磁场中的运动时间。(3分) 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 (2)若离子b垂直于磁场右边界射出，求b进入磁场时速度的大小。(3分) 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 (3)求恰好从P点射出的离子速度大小。(6分) 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 2 3 1 分层训练 能力提升 $