带电粒子在磁场中的运动综合练习--高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册.docx

带电粒子在磁场中的运动综合练习边界磁场问题1. 方法：（1）力和运动分析 （2）带电粒子在匀强磁场中圆心、轨道、关系确定方法。2. 规律：带电粒子在有界匀强磁场中运动角度、长度、时间分析。1在如图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度大小均为，带电粒子的速率均为，带电荷量均为，则下列各图中带电粒子所受洛伦兹力的大小表达正确的是（）A图（）中洛伦兹力大小为 B图（）中洛伦兹力大小为 C图（）中洛伦兹力大小为D图（）中洛伦兹力大小为2如图所示，某带电粒子（重力不计）由M点以垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为，磁场的磁感应强度大小为B。由此推断该带电粒子（）A带负电且动能不变B运动轨迹为抛物线C电荷量与质量的比值为D穿越磁场的时间为3如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，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，运动轨迹如图所示，其中AOa=90o，AOb=120°，AOc=150°。若带电粒子只受磁场力的作用则下列说法正确的是（）A三个粒子都带负电荷Bb粒子的速率是a粒子速率的2倍Cc粒子在磁场中运动时间最长D三个粒子在磁场中运动的时间之比为3：2：14边长为a的等边三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一束质量为m电荷量为的带电粒子（不计重力）从边的中点沿平行边的方向以不同的速率射入磁场区域，则（）A从边射出的粒子的最大速率为B从边射出的粒子的最大速率为C能从边射出的粒子最小速率为D能从边射出的粒子最小速率为磁场中的带电粒子受力综合问题5如图所示，一内壁光滑、上端开口下端封闭的绝缘玻璃管竖直放置，高为h，管底有质量为m、电荷量为+q的小球，玻璃管以速度v沿垂直于磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。在外力作用下，玻璃管在磁场中运动速度保持不变，小球最终从上端管口飞出，在此过程中，下列说法正确的是（）A洛伦兹力对小球做正功B小球运动的加速度逐渐增大C小球机械能的增加量等于qvBh D玻璃管运动速度越大，小球在玻璃管中的运动时间越长6如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现使圆环以初速度水平向右运动，在以后的运动中，圆环克服摩擦力所做的功可能为（重力加速度为g）（ ）A0 B C D回旋加速器问题7回旋加速器利用磁场和电场使带电粒子作回旋运动，经过多次加速，粒子最终从D形盒边缘引出，成为高能粒子。若D形盒中磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T，加速电压为U。D形盒的半径为R，则下列判断正确的是（）被加速粒子的比荷为被加速粒子获得的最大速度为粒子被加速的次数为粒子获得的最大动能会随着加速电压的变化而变化A B C D 复合场问题8在平面直角坐标xOy中，第象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，且ON的距离为L，如图所示。不计粒子重力，求： (1)该离子离开电场时的速度v；(2)匀强磁场的磁感应强度B；(3)粒子从N点运动到P点的时间t。巩固练习9如图所示为某回旋加速器示意图，利用回旋加速器对粒子进行加速，此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T，加速电压为U。忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间，下列说法中正确的是（）A粒子从磁场中获得能量B保持B、U和T不变，该回旋加速器可以加速质子C只增大加速电压粒子在回旋加速器中运动的时间变短D只增大加速电压粒子获得的最大动能增大10如图所示，长方形区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。P为边上的点，边足够长，现有一些质量为m、电量为q、电性未知、速度大小不同的粒子，从P点垂直于磁场方向射入磁场中，速度与夹角。（1）若粒子从A点射出，求粒子的电性和在磁场运动的时间；（2）若粒子从边射出磁场，且恰好不从边射出，求粒子的入射速度大小。11平面直角坐标系xOy中，第象限存在垂直于平面向外的匀强磁场，第象限存在沿y轴正方向的匀强电场，如图所示。一带正电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向成30°角，已知P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力，求：（1）粒子在电场和磁场中运动的时间之比；（2）电场强度和磁感应强度的大小之比。答案第4页，共4页学科网（北京）股份有限公司