人教版选修3-136带电粒子在匀强磁场中圆心半径的确定方法（习题解析）

高中物理带电粒子在匀强磁场中圆心半径的确定方法（答题时间：30分钟）1.在同一匀强磁场中，α粒子（）和质子（）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子（）A.运动半径之比是2∶1B.运动周期之比是2∶1C.运动速度大小之比是4∶1D.受到的洛伦兹力之比是2∶12.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的（）A.轨道半径减小，角速度增大B.轨道半径减小，角速度减小C.轨道半径增大，角速度增大D.轨道半径增大，角速度减小3.如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里的匀强磁场。质量和带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.射入磁场时粒子a的速率最小C.射出磁场时粒子b的动能最小D.粒子c在磁场中运动的时间最长4.如图所示，在空间一坐标系xOy中，直线OP与x轴正方向的夹角为30o，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II，直线OP是它们的边界，OP上方区域I中磁场的磁感应强度为B。一质量为m，带电荷量为q的质子（不计重力）以速度v从O点沿与OP成30o角的方向垂直磁场进入区域I，质子先后通过磁场区域I和II后，恰好垂直打在x轴上的Q点（图中未画出），则下列说法正确的是（）A.区域II中磁感应强度为2BB.区域II中磁感应强度为3B5.环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其工作原理的示意图如图所示。正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向射入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞.为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A.对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越大B.对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小C.对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小D.对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变6.一带电粒子沿垂直磁场方向射入一匀强磁场，经过一铅板P后，半径减小，轨迹如图所示。则下列说法正确的是（）A.粒子带正电，速度逐渐减小B.粒子带负电，速度逐渐减小C.粒子带正电，速度逐渐增大D.粒子带负电，速度逐渐增大7.如图，在x>0、y>0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x轴上的P点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则（）A.初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子B.初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子C.在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子D.在磁场中运动时间最短的是沿④方向射出的粒子8.如图所示，一个质量为m、带电荷量为q，不计重力的带电粒子，从原点O以速度v沿y轴正方向射入第一象限内的匀强磁场中，并从x轴上的P（a，0）点射出第一象限。（1）判断粒子的电性；（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子通过第一象限的时间。9.如图所示，虚线OC与y轴的夹角θ=60°，在此角范围内有一方向垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（不计重力）从y轴的点M（0，L）沿x轴的正方向射入磁场中。求：（1）要使该粒子离开磁场后垂直经过x轴，该粒子的初速度v1为多大；

4.AD解析：设质子在磁场区域I和II中做圆周运动的轨道半径分别为r1和r2，区域II中磁感应强度为B′，7.A解析：由R=可知，速度越大半径越大，选项A正确、B错误；由