人教版物理高二选修3-1 3.6带电粒子在匀强磁场中的运动同步检测卷
试卷更新日期：2015-12-29 类型：同步测试
一、选择题
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1. 如果一带电粒子匀速进入一个磁场，除磁场力外不受其他任何力的作用，则带电粒子在磁场中可能做( )A、匀速运动 B、平抛运动 C、匀加速直线运动 D、变速曲线运动2. 1998年发射的“月球勘探者号”空间探测器，运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在研究月球磁场分布方面取得了新的成果．月球上的磁场极其微弱，探测器通过测量电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱的分布，图中是探测器通过月球A、B、C、D四个位置时，电子运动的轨迹照片．设电子速率相同，且与磁场方向垂直，其中磁场最强的位置是( )A、
B、
C、
D、
3.如图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里．云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此径迹可知粒子( )
A、带正电，由下往上运动 B、带正电，由上往下运动 C、带负电，由上往下运动 D、带负电，由下往上运动4. 质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα ， 周期分别为Tp和Tα ， 下列选项正确的是( )A、Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶2 B、Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶1 C、Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶2 D、Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶15. 在回旋加速器中，下列说法正确的是( )A、电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子回旋 B、电场和磁场同时用来加速带电粒子 C、磁场相同的条件下，回旋加速器的半径越大，则带电粒子获得的动能越大 D、同一带电粒子获得的最大动能只与交流电压的大小有关，而与交流电压的频率无关6. 两个粒子电荷量相同，在同一匀强磁场中受磁场力而做匀速圆周运动( )A、若速率相等，则半径必相等 B、若动能相等，则周期必相等 C、若质量相等，则周期必相等 D、若质量相等，则半径必相等7. 粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电荷．让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动．已知磁场方向垂直于纸面向里．则下列四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是( )
A、
B、
C、
D、
8.如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径ra＝2rb ， 则可知(重力不计)( )
A、两粒子都带正电，质量比ma：mb＝4 B、两粒子都带负电，质量比ma：mb＝4 C、两粒子都带正电，质量比ma：mb＝1/4 D、两粒子都带负电，质量比ma：mb＝1/49. 一电子在匀强磁场中，以一正电荷为圆心在一圆轨道上运行．磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰好是磁场作用在电子上的磁场力的3倍，电子电荷量为e ， 质量为m ， 磁感应强度为B ， 那么电子运动的角速度可能为( )A、
或 
B、 或
C、 或
D、 或
10.如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将( )
A、沿路径a运动，轨迹是圆 B、沿路径a运动，轨迹半径越来越大 C、沿路径a运动，轨迹半径越来越小 D、沿路径b运动，轨迹半径越来越小11. 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12.如图所示是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述不正确的是( )
A、质谱仪是分析同位素的重要工具 B、速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C、能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B D、粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ， 粒子的比荷越小13.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14. 空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从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．下列说法错误的是( )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，其运动轨迹不一定相同 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15. 处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（ ）A、与粒子电荷量成正比 B、与粒子速率成正比 C、与粒子质量成正比 D、与磁感应强度成正比二、填空题
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16.
下图是等离子体发电机示意图，平行金属板间匀强磁场的磁感应强度 B=0.5T，两板间距离为0.2m ， 要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v0=m/s，a是发电机的极。 (发电机内阻不计)
17.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。
18.质子（
）和 粒子（ 
）以相同速度垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子所受的洛伦兹力之比为 ， 轨道半径之比为。19.在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请图中各射线的名称：
1射线是： ， 2射线是： ， 3射线是： 。
20.如右图所示，有一半径为R､有明显边界的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为B.今有一电子沿x轴正方向射入磁场，恰好沿y轴负方向射出.如果电子的比荷为
则电子射入时的速度为。
三、计算题
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21.
质谱仪的构造如图所示，离子从离子源出来经过板间电压为U的加速电场后进入磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着半圆周运动到达记录它的照相底片上，测得图中PQ的距离为L ， 则该粒子的比荷
为多大？
22. 一个质量为m ， 电荷量为－q ， 不计重力的带电粒子从x轴上的P(a，0)点以速度v ， 沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，求：(1)、匀强磁场的磁感应强度B；(2)、穿过第一象限的时间．23.如图，在某装置中有一匀强磁场，磁感应强度为B ， 方向垂直于xOy所在纸面向外．
某时刻在x＝l0、y＝0处，一质子沿y轴负方向进入磁场；同一时刻，在x＝－l0、y＝0处，一个α粒子进入磁场，速度方向与磁场垂直．不考虑质子与α粒子的相互作用，设质子的质量为m ， 电荷量为e.则：
(1)、如果质子经过坐标原点O ， 它的速度为多大？(2)、如果α粒子与质子经最短时间在坐标原点相遇，α粒子的速度应为何值？方向如何？
