高中物理人教版选修3-1第三章第6节带电粒子在匀强磁场中的运动同步练习
试卷更新日期：2018-03-22 类型：同步测试
一、选择题
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1. 洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度v，洛伦兹力F及磁场B的方向，虚线圆表示粒子的轨迹，其中可能出现的情况是（ ）A、
B、
C、
D、
2.两个质量相同、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方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是（ ）
A、a粒子带正电，b粒子带负电 B、a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 C、b粒子动能较大 D、b粒子在磁场中运动时间较长3. 如图所示，两个相同的带电粒子，不计重力，同时从A孔沿AD方向射入一正方形空腔中，空腔中有垂直纸面向里的匀强磁场，两粒子的运动轨迹分别为a和b，则两粒子的速率和在空腔中运动的时间的关系是（ ）
A、va＝vb ， ta<tb B、va>vb ， ta>tb C、va>vb ， ta<tb D、va<vb ， ta＝tb4. 如图所示，直角三角形ABC中存在一垂直纸面向里的匀强磁场，比荷相同的两带电粒子沿AB方向从A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A、从P点射出的粒子速度大 B、从Q点射出的粒子在磁场中运动的周期大 C、从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长 D、两粒子在磁场中运动的时间一样长5. 一个带电粒子以某一初速度射入匀强磁场中，不考虑其他力的作用，粒子在磁场中不可能做（ ）A、匀速直线运动 B、匀变速直线运动 C、匀变速曲线运动 D、匀速圆周运动6. 一带电粒子在磁感应强度是B的匀强磁场中做匀速圆周运动，如果它又顺利进入一磁感应强度为2B的匀强磁场，仍做匀速圆周运动，则（ ）A、粒子速率加倍，周期减半 B、粒子的速率不变，轨道半径减半 C、粒子的速度减半，轨道半径变为原来的 D、粒子的速率不变，周期减半7. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交变电流两极相连接的两个D形金属盒，在两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，匀强电场间的加速电压为U，要增大带电粒子（电荷量为q、质量为m，不计重力）射出时的动能，则下列方法中可行的是（ ）
A、增大匀强电场间的加速电压 B、减小狭缝间的距离 C、增大磁场的磁感应强度 D、增大D形金属盒的半径8. 如图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 ， 粒子的荷质比越小二、填空题
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9. 如图所示，一束电子（电荷量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时的速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°，则电子的质量是 ， 穿过磁场的时间是。
10. “上海光源”发出的光，是接近光速运动的电子在磁场中做曲线运动改变运动方向时产生的电磁辐射。如图所示，若带正电的粒子以某一速率进入匀强磁场后，在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动，已知粒子的电荷量为q，质量为m，磁感应强度为B，则其运动的角速度ω＝。粒子运行一周所需要的时间称为回旋周期。如果以上情况均保持不变，仅增加粒子进入磁场的速率则回旋周期（填“增大” “不变”或“减小”）。
三、计算题
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11. 如图所示为一速度选择器，也称为滤速器的原理图。K为电子枪，由枪中沿KA方向射出的电子，速率大小不一。当电子通过方向互相垂直的匀强电场和磁场后，只有一定速率的电子能沿直线前进，并通过小孔S。设产生匀强电场的平行板间的电压为300 V，间距为5 cm，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T，问：
(1)、磁场的指向应该向里还是向外？(2)、速度为多大的电子才能通过小孔S?12. 如图所示，在x轴上方有匀强电场，场强为E，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图所示。在x轴上有一点M，离O点距离为L，现有一带电荷量为＋q、质量为m的粒子，从静止开始释放后能经过M点，如果此粒子放在y轴上，其坐标应满足什么关系？（重力不计）