高二物理人教版选修3-1第三章第6节 带电粒子在匀强磁场中的运动练习

一、选择题

1. 难度：简单

两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行.一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的    (　　)

A. 轨道半径减小,角速度增大

B. 轨道半径减小,角速度减小

C. 轨道半径增大,角速度增大

D. 轨道半径增大,角速度减小

2. 难度：中等

如图所示,匀强磁场的边界为直角三角形abc.今有质量为m、带电荷量为q的一束微观粒子以不同的速度v沿ca方向从c点射入磁场做匀速圆周运动,不计粒子的重力. 下列说法中正确的是    (　　)

A. 粒子带负电

B. 从ab边射出的粒子一定比从bc边射出的粒子速度小

C. 从bc边射出的所有粒子在磁场中运动的时间相等

D. 只要速度合适,粒子可以到达b点

3. 难度：中等

两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图,不计粒子的重力,则下列说法正确的是    (　　)

A. a粒子带正电,b粒子带负电

B. b粒子动能较大

C. a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大

D. b粒子在磁场中运动时间较长

二、多选题

4. 难度：中等

如图,半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.M为磁场边界上一点,有无数个带电荷量为q、质量为m的相同粒子(不计重力)在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场,这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的.下列说法中正确的是    (　　)

A. 粒子从M点进入磁场时的速率为v=

B. 粒子从M点进入磁场时的速率为v=

C. 若将磁感应强度的大小增加到B,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来

D. 若将磁感应强度的大小增加到B,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来

三、选择题

5. 难度：中等

如图所示,在竖直放置的金属板M上放一个放射源C,可向纸面内各个方向射出速率均为v的α粒子,P是与金属板M 平行的足够大的荧光屏,到M的距离为d.现在 P与金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场,调整磁感应强度的大小,恰使沿M板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上.若α粒子的质量为m,电荷量为+2e.则    (　　)

A. 磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B的大小为

B. 磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B的大小为

C. 在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2d

D. 在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d

四、多选题

6. 难度：中等

如图所示,有一垂直于纸面向里的有界匀强磁场,A、B为边界上两点.一带电粒子从A点以初速度v₀、与边界成角度θ(θ<90°)沿纸面射入磁场,经过一段时间后从B点射出.现撤去磁场,加一垂直边界、沿纸面向上的匀强电场,其他条件不变,粒子仍从B点射出.粒子重力忽略不计,则粒子    (　　)

A. 带负电

B. 在磁场中和电场中的运动轨迹相同

C. 从磁场中离开时速度方向与从电场中离开时速度方向相同

D. 从磁场中离开时速度大小与从电场中离开时速度大小相同

五、简答题

7. 难度：中等

如图所示,A、C两点分别位于x轴和y轴上,∠OCA=30°,OA的长度为L.在△OCA区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场.质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以平行于y轴的方向从OA边射入磁场.已知粒子从某点入射时,恰好垂直于OC边射出磁场,且粒子在磁场中运动的时间为t₀.不计重力.

(1) 求磁场的磁感应强度的大小.

(2) 若粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场,恰好从OC边上的同一点射出磁场,求该粒子这两次在磁场中运动的时间之和.

(3) 若粒子从某点射入磁场后,其运动轨迹与AC边相切,且在磁场内运动的时间为t₀,求粒子此次入射速度的大小.