2020年衔接教材新高二物理人教版新课练24 带电粒子在匀强磁场中的运动-（解析版）.docx

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1、新课练24带电粒子在匀强磁场中的运动(解析版)基本要求1．认识洛伦兹力只改变带电粒子速度的方向，不改变带电粒子速度的大小，洛伦兹力不对带电粒子做功。2．理解垂直射入匀强磁场的带电粒子，在磁场中做匀速圆周运动。3．能推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期表达式，理解周期与速度的无关性。4．能求解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的简单问题。发展要求1．了解质谱仪的原理和用途。2．知道加速器的用途，了解回旋加速器的基本结构和原理。3．体会回旋加速器设计中蕴含的思想方法。说明不要求对回旋加速器问题进行定量的计算。一、单选题1.两个带电

2、粒子垂直于磁场方向射入同一匀强磁场中，它们在磁场中做匀速圆周运动的半径和转动方向都相同，则(    )A.两个粒子的速度大小一定相同B.两个粒子的质量一定相同C.两个粒子的运动周期一定相同D.两个粒子带电种类一定相同【答案】D【解析】根据洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，得到电子运动的半径公式和周期公式，分析解答。本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动规律，难度不大。【解答】由左手定则知：两个粒子带电种类一定相同；根据qvB=mv2r，得：r=mvqB，又T=2πmqB，所以，D正确，ABC错误。故选D。2.如图所示，在垂直于纸面向里的匀强磁

3、场中，有a、b两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动。a的初速度为v，b的初速度为2v，则(    )A.a先回到出发点B.b先回到出发点C.a、b的轨迹是一对内切圆，且b的半径大D.a、b的轨迹是一对外切圆，且b的半径大【答案】C【解析】电子进入磁场中，由洛伦兹力提供向心力，可得到周期公式T=2πmqB，则知两个电子的周期相同，经过一个周期时间，两个电子同时回到出发点。根据左手定则判断电子的运动方向，由r=mvqB得到半径的大小。本题关键抓住电子运动的周期与电子的速度无关，得到周期相同，以及左手定则、半径公式就能正确解答。【解答】AB.

4、由周期公式T=2πmqB，则知两个电子匀速圆周运动的周期相同，经过一个周期时间，两个电子同时回到出发点。故AB错误；CD.由左手定则，两电子的是一对内切圆，由于r=mvqB，所以b的半径大，故C正确，D错误。故选C。3.电子、质子、氘核、氚核以同样的速度垂直射入同一匀强磁场中做匀速圆周运动，其中圆周运动半径最大的是(    )A.电子B.质子C.氘核D.氚核【答案】D【解析】根据洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，得到电子运动的半径公式，分析解答。本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动规律，难度不大。【解答】电子、质子、氘核、氚核四种粒子的带电

5、量多少是相同，但是质量是不相同的，m电子

6、以一定的初速度沿轴线进入螺线管内，运动方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力。明确螺旋管中的磁场方向是解题的关键。【解答】由于电子束的方向与磁场方向平行，电子不受洛伦兹力，电子束在螺线管中做匀速直线运动，故A正确，BCD错误。故选A。5.如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子(重力不计)垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是(  )A.粒子带正电B.粒子在b点速率大于在a点速率C.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出D.若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短【答案】C【解析】根据粒子的偏转情况结合左手

7、定则判断电性；粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功；根据R=mvqB判断半径的变化，从而分析出射位置；若仅减小入射速率，粒子运动时间可能增加。对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量；根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间。【解答】A、粒子向下偏转，根据左手定则可得粒子带负电，故A错误；B、粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功，粒子在b点速率等于在a点速率，故B错误；C、根据R=mvqB可知，若仅减小磁感应强度，则粒子运动的半径增大，粒子可能从b点右侧射出，故C正确；D、若仅减小入

8、射速率，则粒子在磁场中运动半径减小，粒子轨迹对应的圆心角有可能增大，根据t=θ2πT可知粒子运动时间可能增加，故D错误。故选：C。6.带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，要想