3.6带电粒子在匀强磁场中的运动同步练习(人教版选修31).docVIP

第3章 7 (本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 1．在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果粒子又垂直进入另一个磁感应强度是原来的2倍的匀强磁场中，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 答案：　BD 2.如右图所示，带负电的粒子以速度v从粒子源P处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面)，则带电粒子的可能轨迹是(　　) A．a　　　　　　　　B．b C．c D．d 解析：　粒子的出射方向必定与它的运动轨迹相切，故轨迹a、c均不可能，正确答案为B、D. 答案：　BD 3．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如下图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是(　　) A．离子由加速器的中心附近进入加速器 B．离子由加速器的边缘进入加速器 C．离子从磁场中获得能量 D．离子从电场中获得能量 解析：　由R＝知，随着被加速离子的速度增大，离子在磁场中做圆周运动的轨道半径逐渐增大，所以离子必须由加速器中心附近进入加速器，A项正确，B项错误；离子在电场中被加速，使动能增加；在磁场中洛伦兹力不做功，离子做匀速圆周运动，动能不改变．磁场的作用是改变离子的速度方向，所以C项错误，D项正确． 答案：　AD 4.如右图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外．有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子(　　) A．只有速度v大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 B．只有质量m大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 C．只有质量m与速度v的乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 D．只有动能Ek大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 解析：　因为粒子能通过弯管要有一定的半径，其半径r＝R. 所以r＝R＝，由粒子的q、B都相同，则只有当mv一定时，粒子才能通过弯管． 答案：　C 5．如下图所示，正方形容器处于匀强磁场中，一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中，一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，容器处于真空中，则下列结论中正确的是(　　) A．从两孔射出的电子速率之比vc∶vd＝2∶1 B．从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tc∶td＝1∶2 C．从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比ac∶ad＝∶1 D．从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比ωc∶ωd＝2∶1 解析：　因为r＝，从a孔射入，经c，d两孔射出的粒子的轨道半径分别为正方形边长和边长，所以＝＝，A正确；粒子在同一匀强磁场中的运动周期T＝相同，因为tc＝，td＝，所以＝，B正确；因为向心加速度an＝，所以＝＝，C错误；因为ω＝，所以ω相同，D错误． 答案：　AB 6．(2011·新泰高二检测)一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示．在如图所示的几种情况中，可能出现的是(　　) 答案：　AD 7．如下图所示，在半径为R的圆形区域内有匀强磁场．在边长为2R的正方形区域里也有匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相同．两个相同的带电粒子以相同的速率分别从M、N两点射入匀强磁场．在M点射入的带电粒子，其速度方向指向圆心；在N点射入的带电粒子，速度方向与边界垂直，且N点为正方形边长的中点，则下列说法正确的是(　　) A．带电粒子在磁场中飞行的时间可能相同 B．从M点射入的带电粒子可能先飞出磁场 C．从N点射入的带电粒子可能先飞出磁场 D．从N点射入的带电粒子不可能比M点射入的带电粒子先飞出磁场 解析：　 画轨迹草图如右图所示，由图可知粒子在圆形磁场中的轨迹长度(或轨迹对应的圆心角)不会大于在正方形磁场中的，故A、B、D正确． 答案：　ABD 8．(2011·南昌高二检测)如下图所示，有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域和匀强磁场区域，如果这束正离子束在区域中不偏转，进入区域后偏转半径R相同，则它们具有相同的(　　) A．电荷量 B．质量 C．速度 D．比荷 解析：　正交电磁场区域实际上是一个速度选择器，这束正离子在区域中均不偏转，说明它们具有相同的速度，故C正确. 在区域中半径相同，R＝，所以它们应具有相同的比荷．正确选项为C、D. 答案：　CD 9．如右图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，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