《带电粒子在匀强磁场中的运动》同步练习试题大全.doc

带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动 同步试题同步试题 带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动 同步试题同步试题 1 1 带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动 同步试题同步试题 2 2 4 带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动 学案导学学案导学 8 磁场对运动电荷的作用力磁场对运动电荷的作用力 同步试题同步试题 1 答案答案 15 带电粒子在匀强磁场中的运动同步试题带电粒子在匀强磁场中的运动同步试题 2 2 答案答案 15 带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动 学案导学答案学案导学答案 16 带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动 同步试题同步试题 1 一 选择题 1 关于带电粒子所受洛仑兹力 f 磁感应强度 B 和粒子速度 v 三者之间的关系 下列说法 中正确的是 A f B v 三者必定均相互垂直 B f 必定垂直于 B v 但 B 不一定垂直 v C B 必定垂直于 f 但 f 不一定垂直于 v D v 必定垂直于 f 但 f 不一定垂直于 B 2 有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中 正确的是 A 电荷在磁场中一定受磁场力的作用 B 电荷在电场中一定受电场力的作用 C 电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直 D 电荷若受磁场力 则受力方向与该处磁场方向垂直 3 两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场 两粒子质量之比为 1 4 电量之比为 1 2 则两带电粒子受洛仑兹力之比为 A 2 1 B 1 1 C 1 2 D 1 4 4 如图所示 在电子射线管上方平行放置一通电长直导线 则电子 射线将 A 向上偏 B 向下偏 C 向纸内偏 D 向纸外偏 5 图所示为一速度选择器 内有一磁感应强度为 B 方向垂直纸面向外的匀强磁场 一束 粒子流以速度 v 水平射入 为使粒子流经磁场时不偏转 不计重力 则磁场区域内必须同 时存在一个匀强电场 关于这处电场场强大小和方向的说法中 正确的是 A 大小为 B v 粒子带正电时 方向向上 B 大小为 B v 粒子带负电时 方向向上 C 大小为 Bv 方向向下 与粒子带何种电荷无关 D 大小为 Bv 方向向上 与粒子带何种电荷无关 6 如图所示 一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为 v 若加一个垂直纸面向外的匀强磁场 并保证滑块能滑至底端 则它滑 至底端时的速率 A 变大 B 变小 C 不变 D 条件不足 无法判断 7 设匀强磁场方向沿 z 轴正向 带负电的运动粒子在磁场中受洛仑兹力 f 作用的方向沿 y 轴正向 如图所示 则该带负电的粒子速度方向为 A 一定沿 x 轴正向 B 一定沿 x 轴负向 C 可能在 xOz 平面内 D 可能在 xOy 平面内 8 如图所示 绝缘劈两斜面光滑且足够长 它们的倾角分别为 处在 垂直纸面向里的匀强磁场中 将质量相等 带等量异种电荷的小球 A 和 B 同时从两斜面的 顶端由静止释放 不考虑两电荷之间的库仑力 则 A 在斜面上两球做匀加速运动 且 aA aB B 在斜面上两球都做变加速运动 C 两球沿斜面运动的最大位移 sA sB D 两球沿斜面运动的时间 tA tB 二 填空题 1 如图所示 各带电粒子均以速度 v 射入匀强磁场 其中图 C 中 v 的方向垂直纸面向里 图 D 中 v 的方向垂直纸面向外 试分别指出各带电粒子所受洛仑兹力的方向 2 电子以 4 106m s 的速率垂直 射入磁感应强度为 0 5T 的匀强磁场中 受到的磁场力为 N 如果电子射入磁场时的速度 v 与 B 的方向间的夹角是 180 则电子所受的磁场 力为 N 三 计算题 1 有一匀强磁场 磁感应强度大小为 1 2T 方向由南指向北 如有一质子沿竖直向下的 方向进入磁场 磁场作用在质子上的力为 9 6 10 14N 则质子射入时速度为多大 将在磁 场中向哪个方向偏转 2 如图所示 一带电为 q 的小球 质量为 m 以初速度 v0竖直向上射入水平方向的匀强 磁场中 磁感应强度为 B 当小球在竖直方向运动 h 高度时 球在 b 点上所受的磁场力多 大 3 如图所示 虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场 匀强 电场的电场线方向竖直向上 电场强度 E 6 104V m 匀强磁场的磁 感线未在图中画出 一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间 中 速度 v 2 105m s 如要求带电粒子在虚线框空间做匀速运动 磁场中磁感受线的方向 如何 磁感应强度大小如何 带电粒子所受重力忽略不计 垂直纸面向外 带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动 同步试题同步试题 2 2 三 选择题 1 关于带电粒子在磁场中的运动 下列说法正确的是 A 带电粒子飞入匀强磁场后 一定做匀速圆周运动 B 带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时 速度一定不变 C 带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时 洛仑兹力的方向总和运动方向垂直 D 带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时 动能一定保持不变 2 质子和 粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动 由此可知 质子的动能 E1和 粒子的动能 E2之比 E1 E2等于 A 4 1 B 1 1 C 1 2 D2 1 3 带电粒子以相同的速度分别垂直进入匀强电场和匀强磁场时 它将 A 在匀强电场中做匀速圆周运动 B 在匀强磁场中做变加速曲线运动 C 在匀强电场中做抛物线运动 D 在匀强磁场中做抛物线运动 4 把摆球带电的单摆置于匀强磁场中 如图所示 当带电摆球最初两 次经过最低点时 相同的量是 A 小球受到的洛仑兹力 B 摆线的拉力 C 小球的动能 D 小球的加速度 5 如图所示 ab 是一段弯管 其中心线是半径为 R 的一段圆弧 将它置于一给定的匀强磁 场中 磁场方向如图所示 有一束粒子对准 a 端射入弯管 粒子有不同质量 不同速度 但都是二价正离子 下列说法中正确的是 A 只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 B 只有质量一定的粒子可以沿中心线通过弯管 C 只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 D 只有动能一定的粒子可以沿中心线通过弯管 6 如图所示 比荷为 e m 的电子从左侧垂直于界面 垂直于磁场射入宽度为 d 磁感受应强度为 B 的匀强磁场区域 要从右侧面穿出这个磁场区域 电子 的速度至少应为 A 2Bed m B Bed m C Bed 2m D 2Bed m 二 填空题 7 边长为 a 的正方形处于有界磁场中 如图所示 一束电子以速度 v0水 平射入磁场后 分别从 A 处和 C 处射出 则 VA VC 所经历的时 间之比 tA tB 8 一初速度为零的带电粒子 经电压为 U 的电场加速后进入磁感应强度为 B 的匀强磁场 中 已知带电粒子的质量为 m 电量为 q 则带电粒子所受的洛仑兹力为 轨道半径为 9 质子和 粒子以相同的动能垂直于磁场方向射入同一匀强磁场 它们的运动轨迹半径之 比 RP R 运动周期之比 TP T 三 计算题 10 如图所示 质量为为 m 电量为 q 的带电粒子 经电压为 U 加速 又经磁感应强度为 B 的匀强磁场后落到图中 D 点 求 A D 间的距离和粒子在磁场中运动的时间 11 如图所示 一个带负电的粒子以速度 v 由坐标原点射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中 速度方向与 x 轴 y 轴均成 45 已知该粒子电量为 q 质量为 m 则该粒子通过 x 轴和 y 轴的坐标分别是多少 12 带电液滴从 H 高处自由下落 进入一个既有电场又有磁场的区域 已知磁场方向垂直 纸面 电场与磁场垂直 电场强度为 E 磁感应强度为 B 若液滴在此区域内正好做匀速 圆周运动 则圆周的半径为多大 13 如图所示 带电粒子进入匀强磁场 垂直穿过均匀铝板 如果 R1 20cm R2 19cm 求带电粒子能穿过铝板多少次 设铝板对粒子的阻力恒定 粒子的电量不变 14 串列加速器是用来产生高能离子的装置 图中虚线框内为其主体的原理示意图 其中 加速管的中部 b 处有很高的正电势 U a c 两端均有电极接地 电势为零 现将速度很 低的负一价碳离子从 a 端输入 当离子到达 b 处时 可被设在 b 处的特殊装置将其电子剥 离 成为 n 价正离子 而不改变其速度大小 这些正 n 价碳离子从 c 端飞出后进入一与其 速度方向垂直的 磁感强度为 B 的匀强磁场 中 在磁场中做半径为 R 的圆周运动 已知 碳离子的质量 m 2 0 10 26 U 7 5 105V B 0 50T n 2 基元电荷 e 1 6 10 19C 求 R 带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动 学案导学学案导学 当堂达标当堂达标 1 两个带电粒子沿垂直磁场方向射入同一匀强磁场 它们在磁场中作匀速圆周运动的 半径相同 且转动方向也相同 那么这两粒子的情况是 A 两粒子的速度大小一定相同 B 两粒子的质量一定相同 C 两粒子的运动周期一定相同 D 两粒子所带电荷种类一定相同 2 在匀强磁场中 一个带电粒子作匀速圆周运动 如果又顺利垂直进入另一磁感应强 度是原来磁感应强度 2 倍的匀强磁场 则 A 粒子的速率加倍 周期减半 B 粒子的速率加倍 轨道半径减半 C 粒子的速率减半 轨道半径变为原来的 1 4 D 粒子的速率不变 周期减半 3 两个粒子 带电量相等 在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动 A 若速率相等 则半径一定相等 B 若质量相等 则周期一定相等 C 若动量大小相等 则半径一定相等 D 若动量相等 则周期一定相等 4 质子 1 1P 和 粒子 4 2He 以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中 它们在垂直 于磁场的平面内做匀速圆周运动 它们的轨道半径和运动周期关系是 A R p R 1 2 T p T 1 2 B R p R 2 1 T p T 1 2 C R p R 1 2 T p T 2 1 D R p R 1 4 T p T 1 4 5 处在匀强磁场内部的两个电子 A 和 B 分别以速率 v 和 2v 垂直射入匀强磁场 经偏 转后 哪个电子先回到原来的出发点 A 同时到达 B A 先到达 C B 先到达 D 无法判断 6 如图所示 ab 为一段弯管 其中心线是半径为 R 的一段圆弧 将它置于一给定的匀 强磁场中 磁场方向如图 有一束粒子对准 a 端射入弯管 粒子有不同质量 不同速度 但都是二价正离子 下列说法中正确的是 A 只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 B 只有质量一定的粒子可以沿中心线通过弯管 C 只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 D 只有动能一定的粒子可以沿中心线通过弯管 7 把摆球带电的单摆置于匀强磁场中 如图所示 当带电摆球最初两次经过最低点时 相同的量是 A 小球受到的洛伦兹力 B 摆线的拉力 C 小球的动能 D 小球的加速度 8 关于回旋加速器中电场和磁场的说法中正确的是 A 电场和磁场都对带电粒子起加速作用 B 电场和磁场是交替地对带电粒子做功的 C 只有电场能对带电粒子起加速作用 D 磁场的作用是使带电粒子在 D 形盒中做匀速圆周运动 9 在回旋加速器内 带电粒子在半圆形盒内经过半个周期所需的时间与下列哪个量有 关 A 带电粒子运动的速度 B 带电粒子运动的轨道半径 C 带电粒子的质量和电荷量 D 带电粒子的电荷量和动量 1 加速器使某种粒子的能量达到 15MeV 这个能量是指粒子的 A 势能 B 动能 C 内能 D 电能 11 下列关于回旋加速器的说法中 正确的是 A 回旋加速器一次只能加速一种带电粒子 第 6 题 第 7 题 B 回旋加速器一次最多只能加速两种带电粒子 C 回旋加速器一次可以加速多种带电粒子 D 回旋加速器可以同时加速一对电荷量和质量都相等的正离子和负离子 12 用回旋加速器分别加速 粒子和质子时 若磁场相同 则加在两个 D 形盒间的交 变电压的频率应不同 其频率之比为 A 1 1 B 1 2 C 2 1 D 1 3 13 如图所示 一束带电粒子沿同一方向垂直射入磁感应强度 为 B 的匀强磁场 设重力不计 在磁场中的轨迹分成 1 和 2 两条 那 么它们速度 v 动量 p 电荷量 q 比荷 q m 之间的关系可以肯定的 是 A 如果 q1 m1 2q2 m2 则 v1 v2 B 如果 q1 m1 2q2 m2 则 v1 v2 C 如果 q1 q2 则 p1 p2 都带正电 D 如果 p1 p2 则 q1 q2 都带负电 14 一电子在匀强磁场中 以固定的正电荷为圆心 在圆形轨道上运动 磁场方向垂直它 的运动平面 电场力恰是磁场力的三倍 设电子电荷量为 e 质量为 m 磁感应强度为 B 那么 电子运动的角速度应当是 15 一个带电粒子 沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场 粒子的一段径迹如图所示 径迹 上的每小段都可以近似看成圆弧 由于带电粒子使沿途空气电离 粒子的能量逐渐减小 带电 荷量不变 从图中情况可以确定 A 粒子从 a 到 b 带正电 B 粒子从 b 到 a 带正电 C 粒子从 a 到 b 带负电 D 粒子从 b 到 a 带负电 第 16 题 第 13 题 第 15 题 16 月球上的磁场极其微弱 探测器通过测量运动电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场 强弱的分布 如图所示是探测器通过月球 A B C D 四个位置时 电子运动轨道的照片 设 电子速率均为 90m s 相同 且与磁场方向垂直 其中磁场最强的是 位置 图 A 中电 子轨道半径为 10cm 由公式 R mv qB 知 A 点的磁感应强度为 T 电子荷质 比为 1 8 1011c kg 拓展提高拓展提高 1 在回旋加速器中 下列说法不正确的是 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 在交流电压一定的条件下 回旋加速器的半径越大 同一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 2 如图所示 一导电金属板置于匀强磁场中 当电流方向向上时 金属板两侧电子多 少及电势高低 判断正确的是 A 左侧电子较多 左侧电势较高 B 左侧电子较多 右侧电势较高 C 右侧电子较多 左侧电势较高 D 右侧电子较多 右侧电势较高 3 一个带正电的微粒 不计重力 穿过如图中匀强电场和匀强磁场区域时 恰能沿直 线运动 则欲使电荷向下偏转时应采用的办法是 A 增大电荷质量 B 增大电荷电量 C 减少入射速度 D 增大磁感应强度 E 减少电场强度 4 用同一回旋加速器分别对质子和氚核 H 3 1 加速后 第 题 第 2 题 A 质子获得的动能大于氚核获得的动能 B 质子获得的动能等于氚核获得的动能 C 质子获得的动能小于氚核获得的动能 D 质子获得的动量等于氚核获得的动量 5 关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量 下列说法正确的是 A 与加速器的半径有关 半径越大 能量越大 B 与加速器的磁场有关 磁场越强 能量越大 C 与加速器的电场有关 电场越强 能量越大 D 与带电粒子的质量和电荷量均有关 质量和电荷量越大 能量越大 6 如图所示是粒子速度选择器的原理图 如果粒子所具有的速率 v E B 那么 A 带正电粒子必须沿 ab 方向从左侧进入场区 才能沿直线通过 B 带负电粒子必须沿 ba 方向从右侧进入场区 才能沿直线通过 C 不论粒子电性如何 沿 ab 方向从左侧进入场区 都能沿直线通过 D 不论粒子电性如何 沿 ba 方向从右侧进入场区 都能沿直线通过 7 如图所示 a 和 b 是从 A 点以相同的动能射入匀强磁场的两个带等量电荷的粒子运 动的半圆形径迹 已知 ra 2rb 则由此可知 A 两粒子均带正电 质量比 ma mb 4 B 两粒子均带负电 质量比 ma mb 4 C 两粒子均带正电 质量比 ma mb 1 4 D 两粒子均带负电 质量比 ma mb 1 4 8 如图所示 匀强磁场中有一个带电量为 q 的正离子 自 a 点沿箭头方向运动 当它 沿圆轨道运动到 b 点时 突然吸收了附近的若干个电子 接着沿另一圆轨道运动到与 a b 第 题 第 题 在一条直线上的 c 点 已知 ac ab 2 电子电量为 e 由此可知 正离子吸收的电子个数为 A eq 23 B eq C eq 32 D eq 3 9 如图 所示 质量 为 m 带正电 q 的液滴 处在水平方向的匀强磁场中 磁感应强度为 B 液滴运动速度为 v 若要液滴在 竖直平面内做匀速圆周运动 则施加的匀强电场方向为 场强大小为 从垂直于纸面向你看 液体的绕行方向为 10 用一回旋加速器对某种带电粒子加速 若第一次加速后该粒子在 D 形盒中的回旋半 径为 r 则该粒子第二次进入该 D 形盒中的回旋半径为 11 用同一回旋加速器分别加速 粒子和质子 则它们飞出 D 形盒时的速度之比 v vH 12 质量为 m 带电量为 q 的粒子 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中做匀速圆周运动 其圆周半径为 r 则表示这个带电粒子运动而形成的环形电流的电流强度为 13 一个电视显像管的电子束里 电子的动能 Ek 12000eV 这个显像管的位置取向刚好 使电子水平地由南向北运动 已知地磁场的竖直向下分量 B 5 5 10 5T 试问 电子束偏向什么方向 电子束在显像管里由南向北通过 y 20cm 路程 受洛伦兹力作用将偏转多少距离 电 子质量 m 1 6 10 31kg 电荷量 e 1 6 10 19C 14 如图所示 一束电子流以速率 v 通过一个处于矩形空间的匀强磁场 速度方向与磁感 线垂直 且平行于矩形空间的其中一边 矩形空间边长为3a 和 a 电子刚好从矩形的相对 的两个顶点间通过 求电子在磁场中的飞行时间 第 8 题 第 9 题 第 14 题 15 如图所示 在 x 轴上方有垂直于 xy 平面向里的匀强磁场 磁感应强度为 B 在 x 轴下方有沿 y 轴典雅负方向的匀强电场 场强为 E 一质量为 m 电荷量为 q 的粒子从坐 标原点 O 沿着 y 轴正方向射出 射出之后 第三次到达 x 轴时 它与点 O 的距离为 L 求 此粒子射出的速度 v 和运动的总路程 s 重力不计 16 如图所示 匀强电场的场强 E 4V m 方向水平向 左 匀强磁场的磁感应强度 B 2T 方向垂直纸面向里 一 个质量为 m 1g 带正电的小物块 A 从 M 点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑 当它滑 行 0 8m 到 N 点时就离开壁做曲线运动 当 A 运