?第３課時 帶電粒子在勻強磁場中的運動
第一章 安培力與洛倫茲力

一、單選題：
１.月球探測器在研究月球磁場分布時發(fā)現(xiàn)，月球上的磁場極其微弱。探測器通過測量運動電子在月球磁場中的軌跡來推算磁場強弱的分布：如圖是探測器在月球上A、B、C、D四個位置所探測到的電子運動軌跡的照片，設(shè)在各位置電子速率相同，且電子進(jìn)入磁場時速度方向均與磁場方向垂直。則由照片可判斷這四個位置中磁場最弱的是(　　)

２.如圖所示，平行線PQ、MN之間有方向垂直紙面向里的無限長勻強磁場，電子從P點沿平行于PQ且垂直于磁場方向射入磁場，當(dāng)電子速率為v1時與MN成60°角射出磁場；當(dāng)電子速率為v2時與MN成30°角射出磁場(出射點都沒畫出)，v1∶v2等于(　　)

A．1∶(2－)　　　　　　　　B．(2－)∶1
C．2∶1 D．∶1
３．如圖所示，在空間中存在垂直紙面向里的勻強磁場，質(zhì)子和某種粒子從磁場下邊界MN上的O點以相同的速度v0(v0在紙面內(nèi)，θ為銳角)射入磁場中，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子從邊界上的F點離開磁場，另一粒子從E點離開磁場。已知EF＝2d，F(xiàn)O＝d。不計粒子的重力和粒子間的相互作用力。下列說法正確的是(　　)

A．從E點飛出的可能是α粒子
B．從E點飛出的可能是氚核
C．兩種粒子在磁場中的運動時間相等
D．兩種粒子在磁場中運動軌跡對應(yīng)的圓心角不相等
４．如圖所示，在邊長為a的正三角形區(qū)域內(nèi)存在著方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子(重力不計)從AB邊的中點O以某一速度v進(jìn)入磁場，粒子進(jìn)入磁場時的速度方向垂直于磁場且與AB邊的夾角為60°。若粒子在磁場中運動的過程中恰好與CB邊相切，并從AB邊穿出磁場，則v的大小為(　　)

A． B．
C． D．
５．如圖所示，邊長為d的等邊三角形區(qū)域中有垂直紙面向外的勻強磁場，比荷為的電子以速度v沿ab邊射入磁場。為使電子從bc邊射出磁場，磁感應(yīng)強度B應(yīng)滿足(　　)

A．B＝　　　　　　　B．B＝
C．B＜ D．B＜
６.如圖所示，在x＞0、y＞0的空間內(nèi)有方向垂直于xOy平面向里的勻強磁場?，F(xiàn)有兩個質(zhì)量及電荷量均相同的帶電粒子，由x軸上的P點以不同的初速度平行于y軸射入此磁場，然后分別從y軸上的M、N兩點射出磁場，不計粒子重力及它們間的相互作用。比較兩粒子的運動，下列說法正確的是(　　)

A．從N點射出的粒子初速度較大
B．從N點射出的粒子在磁場中的加速度較大
C．從M點射出的粒子在磁場中的角速度較大
D．從M點射出的粒子在磁場中的時間較短
７.如圖所示，水平導(dǎo)線中有電流I通過，導(dǎo)線正下方的電子初速度的方向與電流I的方向相同，則電子將(　　)

A．沿路徑a運動，軌跡是圓
B．沿路徑a運動，軌跡半徑越來越大
C．沿路徑a運動，軌跡半徑越來越小
D．沿路徑b運動，軌跡半徑越來越小
８.有三束粒子，分別是質(zhì)子(H)、氚核(H)和α(He)粒子束，如果它們均以相同的速度垂直射入勻強磁場(磁場方向垂直于紙面向里)，圖中能正確表示這三束粒子的運動軌跡的是(　　)

９.如圖所示，MN為兩個勻強磁場的分界面，兩磁場的磁感應(yīng)強度大小的關(guān)系為B1＝2B2，一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的粒子從O點垂直MN進(jìn)入B1磁場，則經(jīng)過多長時間它將向下再一次通過O點(　　)

A．　　　　　　　　B．
C． D．
１０.如圖所示，OA，OB為相互垂直的有界勻強磁場邊界，磁場磁感應(yīng)強度B＝10 T，方向垂直紙面向里，S為粒子源，可向磁場內(nèi)各個方向均勻發(fā)射比荷＝1.0×104 C/kg的帶正電粒子，速度v0＝1.0×104 m/s。PQ為一長度為10 cm的熒光屏，已知OQ＝OS＝10 cm，不考慮粒子間的相互作用，粒子重力忽略不計，則下列說法正確的是(　　)

A．有的粒子可以打到熒光屏上，且熒光屏發(fā)光的長度為10(－1) cm
B．有的粒子可以打到熒光屏上，且熒光屏發(fā)光的長度為10(－1) cm
C．有的粒子可以打到熒光屏上，且熒光屏發(fā)光的長度為10 cm
D．有的粒子可以打到熒光屏上，且熒光屏發(fā)光的長度為10(－1) cm
二．多選題：
1１.(2020·天津等級考)如圖所示，在xOy平面的第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，一帶電粒子從y軸上的M點射入磁場，速度方向與y軸正方向的夾角θ＝45°。粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后在N點(圖中未畫出)垂直穿過x軸。已知OM＝a，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，重力不計。則(　　)

A．粒子帶負(fù)電
B．粒子速度大小為
C．粒子在磁場中運動的軌道半徑為a
D．N與O點相距(＋1)a
1２．如圖所示， 兩個速度大小不同的同種帶電粒子1、2，沿水平方向從同一點垂直射入勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里。當(dāng)它們從磁場下邊界飛出時相對入射方向的偏轉(zhuǎn)角分別為90°、60°，則它們在磁場中運動的(　　)

A．軌跡半徑之比為1∶2
B．速度之比為2∶1
C．時間之比為3∶2
D．周期之比為2∶1
1３．在真空室中，有垂直于紙面向里的勻強磁場，三個質(zhì)子1、2和3分別以大小相等、方向如圖所示的初速度v1、v2和v3經(jīng)過平板MN上的小孔O垂直射入勻強磁場，這三個質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔O的距離分別是s1、s2和s3，所用的時間分別為t1、t2和t3，不計質(zhì)子重力，則有(　　)

A．t1>t2>t3 B．t1

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3 帶電粒子在勻強磁場中的運動

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修 第二冊

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