高中物理人教版选修3-1第三章第6节带电粒子在匀强磁场中的运动同步练习A卷

高中物理人教版选修3-1第三章第6节带电粒子在匀强磁场中的运动同步练习A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共8题；共19分)
1. （2分） (2020高二下·宁波期中) 导线中带电粒子的定向运动形成了电流。

带电粒子定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力。

如图所示，设导线ab中每个带正电粒子定向运动的速度都是v，单位体积的粒子数为n，粒子的电荷量为q，导线的横截面积为S，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是（）
A . 由题目已知条件可以算得通过导线的电流为
B . 题中导线受到的安培力的方向可用安培定则判断
C . 每个粒子所受的洛伦兹力为，通电导线所受的安培力为
D . 改变适当的条件，有可能使图中带电粒子受到的洛伦兹力方向反向而导线受到的安培力方向保持不变
2. （2分） (2017高二上·青山期末) 空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°．不计重力，该磁场的磁感应强度大小为（）
A .
B .
C .
D .
3. （2分）用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的16倍，原则上可以采用下列哪几种方法（）
A . 将其磁感应强度增大为原来的8倍
B . 将其磁感应强度增大为原来的4倍
C . 将D形盒的半径增大为原来的2倍
D . 将D形盒的半径增大为原来的16倍
4. （2分） (2018高二上·张家口期末) 如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，上极板带正电下极板带负电板间存在匀强电场和强磁场(图中未面出)，一个带电粒子在两平行板间做匀速直线运动后，从O点垂直进入另一个垂直纸而向外的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动，最后打在挡板MN上的A点，不计粒子重力。

下列说法正确的是（）
A . 此粒子一定带负电
B . P、Q间的磁场一定垂直纸面向外
C . 若另一个带电粒子也能沿相同的轨迹运动，则它一定与该粒子具有相同的荷质比
D . 若另个带电粒子也能做匀速直线运动，则它一定与该粒子具有相同的荷质比
5. （3分） (2019高二下·惠阳期中) 如图所示，足够长的“U”形金属框固定在水平面上，金属杆ab可以在框架上无摩擦地滑动，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，若从某一时刻起磁感应强度均匀减小，在此过程中ab杆中的感应电流方向及所受的安培力方向分别是（）
A . 感应电流方向由b →a
B . 感应电流方向由a→b
C . 安培力的方向水平向右
D . 安培力的方向水平向左
6. （3分）下列说法中正确的是（）
A . 运动电荷不受洛伦兹力的地方一定没有磁场
B . 运动电荷受的洛伦兹力方向既与其运动方向垂直，又与磁感线方向垂直
C . 带电荷量为q的电荷，在磁场中运动速度大小不变，则所受洛伦兹力一定不变
D . 洛伦兹力对运动电荷不做功
7. （3分）关于回旋加速器，下列说法正确的是（）
A . 离子从磁场中获得能量
B . 离子由加速器的中心附近进入加速器
C . 增大加速器的加速电压，则粒子离开加速器时的动能将变大
D . 将D形盒的半径加倍，离子获得的动能将增加为4倍
8. （2分）一个回旋加速器，保持外加磁场的磁感应强度不变，对质子（ H）加速时，可把质子的速度加到最大为v1 ，所用电场频率为f1；对α粒子（ He）加速时，可把α粒子的速度加速到最大为v2 ，所用电场频率为f2 ，在不考虑相对论效应的情况下有（）
A . v1=2v2 ， f1=2f2
B .
C .
D .
二、填空题 (共2题；共4分)
9. （2分）如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感强度为B ，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°，则电子的质量是________，穿透磁场的时间是________。

10. （2分） (2017高二上·阿坝期末) 如图所示，把长为L的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，导体棒与磁场方向垂直，棒中通有电流I，则导体棒所受安培力的大小为________．为增大导体棒所受的安培力，可采用的方法是________（填一种方法即可）．
三、计算题 (共2题；共15分)
11. （10分） (2016高二下·庄浪期末) 如图是测定带电粒子比荷的一种装置．图中点划线PQ是装置的轴线，A是粒子源，某一带电粒子（不计重力）自小孔飞出，经电场加速后沿轴线PQ进入装置C；装置C中有一对平行金属板，板间存在正交的电磁场，已知磁场的磁感应强度为B1 ，两极板间距为d，极板间的电势差为U；装置D是一半径为r、磁感应强度为B2、圆心在PQ上的圆形匀强磁场区域．若某带电粒子（不计重力）经电场加速后，恰好沿轴线PQ直线通过装置C，并沿轴线PQ方向进入装置D，经D中的磁场发生偏转，最后从圆形区域边界上的G 点射出，已知G 点到轴线PQ的距离为 r．求：
（1）粒子离开装置C的速度大小；
（2）粒子的比荷．
12. （5分） (2017高三上·石嘴山期末) 如图所示，在xOy直角坐标系中，第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场．初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后，从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域，在电场中偏转并击中x轴上的C点．已知OA=OC=d．求电场强度E和磁感应强度B的大小（粒子的重力不计）．
参考答案一、选择题 (共8题；共19分)
答案：1-1、
考点：
解析：
答案：2-1、
考点：
解析：
答案：3-1、
考点：
解析：
答案：4-1、考点：
解析：
答案：5-1、考点：
解析：
答案：6-1、考点：
解析：
答案：7-1、考点：
解析：
答案：8-1、考点：
解析：
二、填空题 (共2题；共4分)
答案：9-1、
考点：
解析：
答案：10-1、
考点：
解析：
三、计算题 (共2题；共15分)
答案：11-1、
答案：11-2、考点：
解析：
答案：12-1、考点：
解析：。