1、精品教案帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)訓(xùn)練1.（多選）在勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果粒子又垂直進(jìn)入另一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度是原來磁感應(yīng)強(qiáng)度2倍的勻強(qiáng)磁場中，則（）A.粒子的速率加倍，周期減半B.粒子的速率不變，軌道半徑減半C.粒子的速率減半，軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?D.粒子速率不變，周期減半42 .一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（）A.它所受的洛倫茲力r是恒定不變的B.它的速度是恒定不變的C.它的速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比D.它的運(yùn)動(dòng)周期與速度的大小無關(guān)3 .兩個(gè)粒子，帶電量相等，在同一勻強(qiáng)磁場中只受洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（

2、）A.若速率相等，則半徑必相等B.若質(zhì)量相等，則周期必相等C.若動(dòng)能相等，則周期必相等D.若質(zhì)量相等，則半徑必相等4 .質(zhì)子（p）和a粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑分別為Rp和Ra,周期分別為Tp和Ta,則下列選項(xiàng)正確的是（）A.Rp：Ra=1：2Tp：Ta=1：2B.Rp：Ra=1：1Tp：Ta=1：1C.Rp:Ra=1：1Tp：Ta=1：2D.Rp：Ra=1：2Tp：Ta=1：15 .在回旋加速器內(nèi)，帶電粒子在半圓形盒內(nèi)經(jīng)過半個(gè)圓周所需要的時(shí)間與下列量有關(guān)的是（）A.帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度B.帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑C.帶電粒子的質(zhì)量和電荷量=D.帶電粒子的電荷量和動(dòng)量

3、6 .（多選）如圖所示，兩個(gè)勻強(qiáng)磁場的方向相同，磁感應(yīng)強(qiáng).度分別為B1、B2,虛線MN為理想邊界.現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子以垂直于邊界MN的速度v由P點(diǎn)沿垂直于磁場的方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場中，其運(yùn)動(dòng)軌跡為圖中虛線所示的心形圖線.以下說法正確的是（）可編輯A.電子的運(yùn)動(dòng)軌跡為 PfD - M - C-N - E- P2 nmB.電子運(yùn)動(dòng)一周回到P點(diǎn)所用的時(shí)間T=BieC. Bi = 4B2D . Bi=2B27. 一個(gè)帶電粒子，沿垂直于磁場的方向射入一勻強(qiáng)磁場,粒子的一段徑跡如圖所示，徑跡上每一小段可近似看成圓弧。由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量逐漸減?。◣щ娏坎蛔?/p>

4、）。從圖中可以確定X X X X XA.粒子從a至1J b,帶正電B.粒子從b到a,帶正電C.粒子從a到b,帶負(fù)電D.粒子從b到a,帶負(fù)電8 .質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N,以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是A. M帶負(fù)電，N帶正電B. M的速率大于N的速率C.洛倫茲力對(duì)M、N做正功D. M的運(yùn)行時(shí)間大于 N的運(yùn)行時(shí)間9 .如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，三個(gè)質(zhì)量和電荷量相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場力的作用。則下列說法錯(cuò)誤的是（）A.三個(gè)粒子都帶正電荷

5、C. a粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長B. c粒子速率最小D .它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta= Tb= Tc10 .如圖所示，一質(zhì)量為m,帶電量為一q,不計(jì)重力的粒子，從x軸上的P(a,0)點(diǎn)以速度大小為v,沿與y軸射出第一象限。求:x軸正方向成60。的方向射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，并恰好垂直于(1)射出點(diǎn)的坐標(biāo)；(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;O、半徑為r(3)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。11 .圖甲所示U的電視機(jī)顯像管能夠通過磁場來控制電子的偏轉(zhuǎn)，顯像管內(nèi)磁場可視為圓心為的勻強(qiáng)磁場.若電子槍垂直于磁場方向射出速度為vo的電子，由P點(diǎn)正對(duì)圓心O射入磁場，要讓電子射出磁場時(shí)的速度方向與射入時(shí)的速度方向成

6、8角(圖乙).已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子的重力.求：圖甲圖乙(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；(2)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(結(jié)果用m、e、r、8、82表示)。12 .如圖所示，勻強(qiáng)磁場寬L=30cm,B=3.34X103T,方向垂直紙面向里，設(shè)一質(zhì)子(質(zhì)子的質(zhì)量為1.67xW27kg；質(zhì)子的電荷量為1.6x1019C)Hv=1.6x1(m/s的速度垂直于磁場B的方向從小孔C射入磁場，然后打到照相底片上的A點(diǎn)。求：(1)質(zhì)子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；(2)A點(diǎn)距入射線方向上的O點(diǎn)的距離H;(3)質(zhì)子從C孔射入到A點(diǎn)所需的時(shí)間t(sin37°=0.6,結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。1 .【答

7、案】BD【解析】洛倫茲力不改變帶電粒子的速率，獻(xiàn)C錯(cuò).由工二T二受知；磁感應(yīng)強(qiáng)度加倍時(shí)，軌qPqB道半徑靦半、周期漏半j故卜D正腐。2 .【答案】D【解析】粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力提供向心力，淪倫茲力的大小不變，方向始終指向圓心，不斷改變，所以A錯(cuò)。速度的大小不變，方向不斷改變，所以B錯(cuò)。由于粒子進(jìn)入磁場后洛倫茲力不做功，因此粒子的速度大小不改變，粒子速度大小始終等于其進(jìn)入磁場時(shí)的值，與磁感應(yīng)強(qiáng)度.B無關(guān)，所以C錯(cuò)。由運(yùn)動(dòng)周期公式T=2,可知T與速度v的大小無關(guān).即D正確。Bq3 .【答案】B【解析】根據(jù)粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌道半徑r=mv和周期T=2公式可知，在q、B一定的情況

8、qBBq下，軌道半徑r與v和m的大小有關(guān)，而周期T只與m有關(guān)。-4 .【答案】A【解析】質(zhì)子(1H)和a粒子(2He)帶電荷量之比qp：qa=1：2,質(zhì)量之比mp：ma=1：4。由帶電粒mv27tm子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，R=,T=,粒子速率相同，代入q、m可得Rp:Ra=1：2,qBqBTp:Ta=1：2,故選項(xiàng)A正確。5 .【答案】C【解析】回旋加速器D形盒內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半個(gè)圓周時(shí)間t為周期T的;，又T=m所以t=m,故經(jīng)過半個(gè)圓周所需時(shí)間與m有關(guān)，與速度無關(guān)，故C正確，A、2BqBqqB、D錯(cuò)誤。6 .【答案】AD【解析】由左手定則可知，電子

9、在P點(diǎn)所受的洛倫茲力的方向向上，軌跡為P-D-MRC-N-E-P,mvBi選項(xiàng)A正確；由圖得兩磁場中軌跡圓的半徑比為1:2,由半徑r=可得一=2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正qBB2T227tm兀m47tm確；運(yùn)行一周的時(shí)間t=Ti+=+=,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。2BieB2eeBi7 .【答案】B【解析】由于帶電粒子使沿途的空氣電離，粒子的能量邃漸激小，速度逐漸減小，根據(jù)粒子在磁場申運(yùn)動(dòng)的半便公式=匏知，粒子的半彳5®斬的詞小，所以粒子的運(yùn)動(dòng)方向是從占到心再根據(jù)左手定則可Bq知，粒子帶正電，所以B正確。8 .【答案】ABmv2mv【解析】由左手定則知M帶負(fù)電，N帶正電，A正確；由qvB=-R-得R=

10、"qB得，M的速度比N大，B正確。由T="m可知粒子M和N周期相同，在磁場中均運(yùn)動(dòng)半個(gè)廠周期，所以時(shí)間相等，D錯(cuò);qB洛倫茲力永不做功，C錯(cuò)。9 .【答案】BL解析】由運(yùn)動(dòng)軌跡可知ra<rb<rc,根據(jù)=:",可知vc>vb>va,根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角及周qBB錯(cuò)ACD正確。期公式，可知a粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，它們的周期相等，綜上所述，選項(xiàng)【解析】（1）根據(jù)題意知，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，垂直于y軸，必然有圓心在y軸上，根據(jù)半徑垂直于速度，則可確定圓心O,如圖所示。a故射出點(diǎn)坐標(biāo)為（0,小23由幾何關(guān)系知粒子運(yùn)動(dòng)的半徑r=-a,圓心到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為:3a)(2)mv23mv洛倫茲力提供向心力qvB=，得B='r2qa由qvB=mr(TjT)2得T=27tm471aT47371a=f,則t=一=一qB3v39v11.【答案】見解析【解析】（1）畫出電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示:mvo0B= tan orv2根據(jù)幾何關(guān)系得，R=,洛倫茲力提供向心力，evB=m一，聯(lián)立解得eRtan20mr0（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t="qB，代入磁感應(yīng)強(qiáng)度得，t=votan212