卷子答案网-一个不只有答案的网站第一章 安培力与洛伦兹力
带电粒子在匀强磁场中的运动
【基础训练】
1. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是( )
A．M带负电，N带正电
B．M的速率小于N的速率
C．洛伦兹力对M、N做正功
D．M的运行时间大于N的运行时间
2．如图所示，在x>0、y>0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x轴上的P点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则( )
A．初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子
B．初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子
C．在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子
D．在磁场中运动时间最短的是沿④方向射出的粒子
3. 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
4. (多选)空间虚线上方存在匀强磁场，磁感应强度为B；一群电子以不同速率v从边界上的P点以相同的方向射入磁场，其中某一速率v0的电子从Q点射出，如图所示，已知电子入射方向与边界夹角为θ，则由以上条件可判断( )
A．该匀强磁场的方向是垂直纸面向里
B．所有电子在磁场中的轨迹相同
C．速率大于v0的电子在磁场中运动时间长
D．所有电子的速度方向都改变了2θ
5.(多选)带电粒子以相同的速度分别垂直进入匀强电场和匀强磁场时，它将（ ）
A、在匀强电场中做匀速圆周运动 B、在匀强磁场中做变加速曲线运动
C、在匀强电场中做抛物线运动 D、在匀强磁场中做抛物线运动
6.(多选)把摆球带电的单摆置于匀强磁场中，如图所示，当带电摆球最初两次经过最低点时，相同的量是（ ）
A、小球受到的洛仑兹力 B、摆线的拉力
C、小球的动能 D、小球的加速度
7.如图所示，比荷为e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d、磁感受应强度为B的匀强磁场区域，要从右侧面穿出这个磁场区域，电子的速度至少应为（ ）
A、2Bed/m B、Bed/m C、Bed/2m D、Bed/m
8. 如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0,2L)。一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度的方向与x轴正方向的夹角为60°。下列说法正确的是( )
A．电子在磁场中运动的时间为
B．电子在磁场中运动的时间为
C．磁场区域的圆心坐标为
D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)
9. 如图所示，A和B之间的距离为0.1 m，电子在A点的速度v0＝1.0×107 m/s。已知电子的电荷量e＝1.6×10－19 C，电子质量m＝0.91×10－30 kg。
(1)要使电子沿半圆周由A运动到B，求所加匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；
(2)电子沿半圆周从A运动到B需要多少时间？
10.如图所示，一个带负电的粒子以速度v由坐标原点射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与x轴、y轴均成45°。已知该粒子电量为-q，质量为m，则该粒子通过x轴和y轴的坐标分别是多少？
【能力提升】
11.安德森利用云室照片观察到宇宙线粒子垂直进入匀强磁场时运动轨迹发生弯曲。如图照片所示，在垂直于照片平面的匀强磁场(照片中未标出)中，高能宇宙线粒子穿过铅板时，有一个粒子的轨迹和电子的轨迹完全相同，但弯曲的方向反了。这种前所未知的粒子与电子的质量相同，但电荷却相反。安德森发现这正是狄拉克预言的正电子。正电子的发现，开辟了反物质领域的研究，安德森获得1936年诺贝尔物理学奖。关于照片中的信息，下列说法正确的是( )
A．粒子的运动轨迹是抛物线
B．粒子在铅板上方运动的速度大于在铅板下方运动的速度
C．粒子从上向下穿过铅板
D．匀强磁场的方向垂直照片平面向里
12. (多选)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示的正方形虚线为其边界，一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场和边界的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是( )
A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同
D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大
13.竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在图所示的匀强磁场中，B=1.1T，管道半径R=0.8m，其直径POQ在竖直线上，在管口P处以2m/s的速度水平射入一个带电小球（可视为质点），其电量为10-4C（g取10m/s2）试求：
⑴小球滑到Q处的速度为多大？
⑵若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球的质量为多少？
14．如图所示，直线MN上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，现有一质量为m、电荷量为＋q的粒子在纸面内以某一速度从A点射入，其方向与MN成30°角，A点到MN的距离为d，带电粒子重力不计。
(1)当v满足什么条件时，粒子能回到A点？
(2)求粒子在磁场中运动的时间t。
【基础训练】
1.A 2.A 3.B 4.AD 5.BC 6.CD 7.B 8.A
9. (1)1.1×10－3 T 垂直纸面向里
(2)1.57×10－8 s
10.， -
【能力提升】
11. D 12.BD
13.⑴VQ= =6m/s
⑵m=1.2×10-5㎏
14.(1)v＝ (2)
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