人教版 (2019)选择性必修 第二册带电粒子在匀强磁场中的运动当堂检测题

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1．（多选）（2022·福建·莆田二中高三阶段练习）在同一匀强磁场中，粒子和质子做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则粒子和质子（ ）
A．运动半径之比是
B．运动周期之比是
C．运动速度大小之比是
D．受到的洛伦兹力之比是
2．（2022·山西·平遥县第二中学校高二期末）如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（ ）
A．粒子a带负电，粒子b、c带正电B．粒子b在磁场中运动的时间最短
C．粒子c在磁场中运动的周期最长D．射入磁场时粒子c的速率最大
3．（多选）（2023·全国·高三专题练习）O点为圆心、半径为R的圆形区域内以直径AB为分界线，左半圆内有垂直纸面向外的匀强磁场，右半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等。现有质量和电荷量均相同的两个粒子1、2，分别从A点和C点垂直磁场方向射入磁场，且从C点入射的粒子速度方向与AB平行，观察到它们的轨迹如图所示，两粒子在O点发生正碰。C点到AB的距离为0.5R，粒子的重力不计，不考虑两粒子间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．两粒子均带正电
B．1粒子应先进入磁场
C．1、2粒子在磁场中运动的半径之比为
D．1、2粒子速度大小之比为
4．（多选）（2022·湖北·沙市中学高二阶段练习）如图所示，直角三角形区域内有一方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。，，在点有一个粒子源，可以沿方向发射速度大小不同的带正电的粒子。已知粒子的比荷均为，不计粒子间相互作用及重力，则下列说法正确的是（ ）
A．随着速度的增大，粒子在磁场中运动的时间变小
B．随着速度的增大，粒子射出磁场区域时速度的偏向角越大
C．从边射出的粒子的最大速度为
D．从边射出的粒子，在磁场中的运动时间为
5．（2022·湖南·株洲二中高二阶段练习）一个质量为m电荷量为q的带电粒子，从x轴上的点以速度v，沿与x正方向成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，不计重力。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）带电粒子在第一象限运动的时间。
带电粒子在磁场中做圆周运动的相关计算
6．（2023·全国·高三专题练习）如图是比荷相同的两粒子从O点垂直进入直线边界匀强磁场区域的运动轨迹，下列说法正确的是（ ）
A．a带负电，b带正电B．a的带电量比b的带电量小
C．a运动的速率比b的小D．a的运动时间比b的短
7．（2022·河北·衡水市第二中学高二期中）如图所示，在平面坐标系xOy的第一象限内，存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带正电的粒子，沿x轴正方向以速度从y轴上的点射入磁场，从x轴上的点射出磁场，不计粒子受到的重力，则粒子的比荷为（ ）
A．B．C．D．
8．（2022·江苏·扬州市江都区丁沟中学高二期中）如图所示，两个匀强磁场的方向相同，磁感应强度分别为B1、B2，虚线MN为理想边界。现有一个质量为m、电荷量为e的电子以垂直于边界MN的速度v由P点沿垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B1的匀强磁场中，其运动轨迹为图中虚线所示的心形图线，以下说法正确的是（ ）
A．电子的运动轨迹为P→D→M→C→N→E→P
B．电子运动一周回到P点所用的时间
C．B1=4B2
D．电子在B2区域受到的磁场力始终不变
9．（2022·辽宁·大连二十四中高二阶段练习）如图所示，仅在xOy平面的第I象限内存在垂直纸面的匀强磁场，一细束电子从x轴上的P点以大小不同的速率射入该磁场中，速度方向均与x轴正方向成锐角θ=30°。已知速率为v0的电子可从x轴上的Q点离开磁场，不计电子间的相互作用，电子的重力可以忽略，已知PQ=l，OP=3l，电子的电量为e，质量为m，求：
（1）磁感应强度的大小和方向；
（2）能从y轴垂直射出的电子的速率；
（3）从Q点离开磁场和从y轴垂直射出的两电子在磁场中运动的时间比。
10．（2022·湖南·衡阳县第四中学高二期中）如图所示，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点以速度v沿与x轴成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。已知OP=a。
（1）判断粒子带电的正负并作图求出粒子运动轨迹半径；
（2）求出磁场磁感应强度的大小；
（3）带电粒子穿过第一象限所用的时间。
三、带电微粒在磁场中的运动
11．（多选）（2023·全国·高三专题练习）如图所示，两个倾角分别为30°和60°的光滑绝缘斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，两个质量为m、带电荷量为＋q的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中（ ）
A．甲滑块飞离斜面瞬间的速度比乙滑块飞离斜面瞬间的速度大
B．甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短
C．两滑块在斜面上运动的位移大小相同
D．两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等
12．（多选）（2022·陕西·西安高新唐南中学高二期中）如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N为轨道的最低点，则下列说法中正确的是（ ）
A．两个小球到达轨道最低点的速度
B．两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力
C．小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间
D．在电场和磁场中小球均能到达轨道的另一端最高处
13．（2022·江苏·高三专题练习）如图所示，质量为m、带电荷量为+q的三个相同带电小球a、b、c，从同一高度以初速度v0水平抛出，小球a只在重力作用下运动，小球b在重力和洛伦兹力作用下运动，小球c在重力和电场力作用下运动，它们落地的时间分别为ta、tb、tc，落地时重力的瞬时功率分别为Pa、Pb、Pc，则以下判断中正确的是（ ）
A．ta=tb=tcB．ta=tc