3.6带电粒子在匀强磁场中的运动 练习(无答案)-江苏省包场高级中学高中物理选修3-1

第三章 磁场 第6节 带电粒子在匀强磁场中的运动练习
1.关于运动电荷和磁场的说法中，正确的是( )
A.运动电荷在某点不受洛伦兹力作用，这点的磁感应强度必为零
B.只要速度大小相同，粒子所受洛伦兹力就相同
C.电子束垂直进入磁场发生偏转，这是洛伦兹力对电子做功的结果
D.电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力
2.如图所示，电子枪发射电子经加速后沿虚线方向进入匀强磁场区域(图中圆内)，沿图中实线方向射出磁场，最后打在屏上P 点，则磁场的方向可能为( )
A.垂直纸面向外
B.垂直纸面向内
C.平行纸面向上
D.平行纸面向右
3.两个带电粒子以同一速度、由同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图所示.粒子a 的运动轨迹半径为r 1，粒子b 的运动轨迹半径为r 2，且r 2＝2r 1，q 1、q 2分別是粒子a 、b 所带的电荷量，则( )
A.a 带负电、b 带正电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝2∶1
B.a 带负电、b 带正电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝1∶2
C.a 带正电、b 带负电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝2∶1
D.a 带正电、b 带负电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝1∶2
4.(多选)如图所示，两个匀强磁场的方向相同，磁感应强度分别为B 1、B 2，虚线MN 为理想边界.现有一个质量为m 、电荷量为e 的电子以垂直于边界MN 的速度v 由P 点沿垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B 1的匀强磁场中，其运动轨迹为图中虚线所示的心形图线，以下说法正确的是( )
A.电子的运动轨迹为P →D →M →C →N →E →P
B.电子运动一周回到P 点所用的时间T ＝2πm B 1e
C.B 1＝4B 2
D.B 1＝2B 2
5.带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时，在它通过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示粒子的径迹，这是云室的原理，如图9所示是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中Oa 、Ob 、Oc 、Od 是从O 点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是( )
A.四种粒子都带正电
B.四种粒子都带负电
C.打到a 、b 点的粒子带正电
D.打到c 、d 点的粒子带正电
6.如图所示，直线MN 上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a 点垂直MN 和磁场方向射入磁场，经t 1时间从b 点离开磁场.之后电子2也由a 点沿图示方向以相同速率垂直磁场方
向射入磁场，经t 2时间从a 、b 连线的中点c 离开磁场，则t 1t 2为( ) A.23 B.2 C.32 D.3
7.如图甲所示，一个质量为m 、电荷量为q 的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v 0，在以后运动过程中的速度－时间图像如图乙所示.则关于圆环所带的电性，匀强磁场的磁感应强度B ，下面正确的是(重力加速度为g )( )
A.圆环带负电，B ＝mg q v 0
B.圆环带正电，B ＝2mg q v 0
C.圆环带负电，B ＝2mg q v 0
D.圆环带正电，B ＝mg q v 0
8.(多选)在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又垂直进入另一磁感应强度是原来的磁感应强度2倍的匀强磁场，则( )
A.粒子的速率加倍，周期减半
B.粒子的速率不变，轨道半径减半
C.粒子的速率减半，轨道半径为原来的四分之一
D.粒子的速率不变，周期减半
9.如图，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于纸面的匀强磁场(未画出).一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出，从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O .已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变.不计重力.铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )
A.2
B. 2
C.1
D.22
10.(多选)如多图所示，用细线吊一个质量为m 的带电绝缘小球，小球处于匀强磁场中，空气阻力不计.小球分别从A 点和B 点向最低点O 运动，当小球两次经过O 点时( )
A.小球的动能相同
B.细线所受的拉力相同
C.小球所受的洛伦兹力相同
D.小球的向心加速度大小相同
11.(多选)如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个带电粒子沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，不计重力，则()
A.从P射出的粒子速度大
B.从Q射出的粒子速度大
C.从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长
D.两粒子在磁场中运动的时间一样长
12.如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图.若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是()
A.a粒子动能最大
B.c粒子速率最大
C.c粒子在磁场中运动时间最长
D.它们做圆周运动的周期T a<T b<T c
13.如图1所示，匀强磁场宽L＝
3
2m，磁感应强度大小B＝1.67×10－3T，方向垂直纸面向里，一
质子以水平速度v＝1.6×105m/s垂直磁场边界从小孔C射入磁场，打到照相底片上的A点.已知质子的质量m＝1.67×10－27 kg，带电荷量e＝1.6×10－19 C.不计质子的重力.求：
(1)质子在磁场中运动的轨迹半径r；
(2)A点距入射线方向上的O点的距离H；
(3)质子从C孔射入到A点所需时间.
14.如图所示，直线MN上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m、电荷量为－q(q>0)的粒子1在纸面内以速度v1＝v0从O点射入磁场，其方向与MN的夹角α＝30°；质量为m、电荷量为＋q的粒子2在纸面内以速度v2＝3v0也从O点射入磁场，其方向与MN的夹角β＝60°.已知粒子1、2同时到达磁场边界的A、B两点(图中未画出)，不计粒子的重力及粒子间的相互作用.
(1)求两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d.
(2)求两粒子进入磁场的时间间隔Δt.
15.如图11所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，质量为m、带电荷量为q的小球在倾角为α的光滑斜面上由静止开始下滑.若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力恰好为零，问：
(1)小球的带电性质如何？
(2)此时小球下滑的速度和位移分别为多大？。