高考物理一轮复习带电粒子在匀强磁场中的运动课时作业含答案

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1、2020届一轮复习人教版带电粒子在匀强磁场中的运动课时作业一、选择题考点一带电粒子在匀强磁场中的圆周运动1.如图1所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场．其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，设粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，则t1∶t2为(重力不计)()图1A．1∶3B．4∶3C．1∶1D．3∶2答案D解析如图所示，可求出从a点射出的粒子对应的圆心角为90°.从b点射出的粒子对应的圆心角为60°.1818α由t＝2πT，T＝2πmqB可得：18t1∶

2、t2＝3∶2，故选D.1.(2018·河南省实验中学高三上期中)如图2所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场．一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力．则()图2A．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝2∶1B．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝1∶2C．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝2∶1D．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝1∶2答案A解析带正电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力

3、，运动轨迹如图所示，由几何关18v2系得，rc＝2rb，θb＝120°，θc＝60°，由qvB＝mr得，v＝qBrm，则vb∶vc＝rb∶rc＝1∶2,又由T＝182πmθqB，t＝2πT和θb＝2θc得tb∶tc＝2∶1，故选项A正确，B、C、D错误．考点二带电粒子在有界匀强磁场中的运动1.(多选)(2018·信宜市高三第一学期期末)如图3所示，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上．不计重力．下列说法正确的有()图3A.a、b均带正电B.a在磁场中运动的时间比b的短C.a在磁场中运动的路程比b的

4、短D.a在P上的落点与O点的距离比b的近18答案AD解析离子要打在屏P上，都要沿顺时针方向偏转，根据左手定则判断，离子都带正电，选项A正确；由v218于是同种离子，因此质量、电荷量相同，因初速度大小也相同，由qvB＝mr可知，它们做圆周运动的半径l18相同，作出运动轨迹，如图所示，比较得a在磁场中运动的路程比b的长，选项C错误；由t＝在磁场中运动的时间比b的长，选项B错误；从图上可以看出，选项D正确．可知，av181.(多选)如图4所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个带电粒子沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，不

5、计重力，则()18图4A.从P射出的粒子速度大B.从Q射出的粒子速度大C.从P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答案BD解析作出两带电粒子各自的运动轨迹如图所示，根据圆周运动特点知，分别从P、Q点射出时，与AC边夹角相同，故可判定从P、Q点射出时，半径RP＜RQ，故从Q点射出的粒子速度大，A错误，B正确；根据图示，可知两轨迹的圆心角相等，所以从P、Q点射出时，两粒子在磁场中的运动时间相等，C错误，D正确．181.如图5所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1

6、时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁t118场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为()t218182A.3B．2C.答案D图532D．318解析电子1、2在磁场中都做匀速圆周运动，根据题意画出电子1、2的运动轨迹，如图所示：电子1垂直射进磁场，从b点离开，则运动了半个圆周，ab即为直径，c点为圆心，电子2以相同速率垂18mv直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，根据半径公式r＝Bq可知，电子1和电子2的半径相等，根据几何关系可知，△aOc为等边三角形，则电子2转过的圆心角为6

7、0°，所以电子1运18动的时间为t1＝TπmT26＝Bq，电子2运动的时间为t2＝＝πm3Bq，所以t1t2＝3.181.如图6所示，空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面．一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力，该磁场的磁感应强度大小为()183mv0A.3qRB.图6mv0qR18183mv0C.qRD.3mv0qR18答案A解析粒子运动轨迹如图所示18R粒子做圆周运动的轨道半径r＝tan30°＝3R根据洛伦兹力提供向心

8、力得v20qv0B＝mr18解得：B＝3mv03qR.18考点三带电粒子在匀强磁场中运动的临界问题e181