1、滚动检测(七)带电粒子在磁场中的运动(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分在每小题给出的四个选项中，至少有一个是正确的，全选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，则不受磁场影响的物理量是()A速度 B加速度C速率 D动能解析洛伦兹力始终与运动速度方向垂直，洛伦兹力不做功故选项C、D正确答案CD图12空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场，如图1所示，已知一离子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C为运动的最低点不计重力，则()A该
2、离子带负电BA、B两点位于同一高度CC点时离子速度最大D离子到达B点后，将沿原曲线返回A点解析粒子在电场力和洛伦兹力作用下沿曲线ACB运动，放电性为正电A错，又因F洛不做功，A、B两点同高度B对，C点速度最大(电场力做功最多)，C对到达B点后向右继续重复曲线运动，不返回D错答案BC3.图2如图2所示，MN板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场，方向如图所示，带电粒子(不计重力)从a位置以垂直B方向的速度v开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的荷质比为()A. B. C. D.解析粒子运动周期T，从a运动到d经历三个半圆周，故t，解得，选项D正确答案D图34带电粒
3、子(不计重力)以初速度v0从a点进入匀强磁场，如图3所示运动中经过b点，.若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感强度B之比为()Av0 B1 C2v0 D.解析在磁场中粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得qv0B，故r；在电场中粒子类平抛运动，水平方向有rv0t，竖直方向有rt2，联立可得2v0，选项C正确答案C图45如图4所示，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子(不计重力)在匀强磁场中运动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知()A粒子带负电B粒子运动方向是abcdeC粒子运动方向是edcbaD粒子在上半周所用时间比下半周
4、所用时间长解析由R可知速度变小，则半径变小故轨迹为edcba，B错，C对由转动方向可知洛伦兹力的方向，则粒子带负电A对，又因T与速度无关上半周用时与下半周用时相等D错答案AC图56如图5所示，带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A时()A摆球受到的磁场力相同B摆球的动能相同C摆球受到的丝线的张力相同D向右摆动通过A点时悬线的拉力大于向左摆动通过A点时悬线的拉力解析由于速度方向和大小不停变动磁场力也不停变动，A错，C错，由于洛伦兹力不做功，所以过A点时动能相同，B对向右过A点时，洛伦兹力向下，向左摆动过A点时洛伦兹力向上，故向右过A点悬线拉力大于向左过A点的拉力
5、，D对答案BD图67如图6所示，磁感强度为B的匀强磁场，垂直穿过平面直角坐标系的第象限一质量为m，带电量为q的粒子以速度v0从O点沿着与y轴夹角为30方向进入磁场，运动到A点时的速度方向平行于x轴，那么(粒子重力忽略不计)()A粒子带正电B粒子带负电C粒子由O到A经历时间tD粒子的速度不变解析由题意可知粒子的运动轨迹，如图所示故粒子带负电，B对，A错运动时间tOA，C对速度大小不变，但方向改变，D错答案BC8关于质子、粒子、氘核等三种粒子的运动，下列判断正确的是()A以相同速度垂直射入同一匀强磁场中时，做圆周运动的半径都相同B如果垂直射入同一匀强磁场做圆周运动的半径相同，那么氘核动能最大C如果
6、从同一点以相同速度垂直射入同一匀强磁场，然后飞向荧光屏，在屏上就有三个光点D在同一匀强磁场中做匀速圆周运动的氘核和粒子的角速度一定相同解析由R可知，速度相同时三种粒子半径不同，RHeR氘R质，故打在屏上有二个点A、C均错，又因R半径相同时，质子的动能最大，B错由T可知，THeT氘即，即He氘，D对答案D图79如图7所示，空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是
7、t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，则有(粒子重力忽略不计)()At1t2t3 Bt2t1t3 Ct1t2t3 Dt1t3t2解析存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场时，粒子做匀速直线运动，只有电场时，做类平抛运动，水平方向运动的速度不变，运动时间不变；只有磁场时做匀速圆周运动，水平方向的速度减小，运动时间增大，故选项C正确答案C10如图8所示为电视机显像管及其偏转线圈L的示意图，如果发现电视画面幅度比正常时偏小，可能是下列哪些原因造成的()图8电子枪发射能力减弱，电子数减小加速电场电压过高，电子速率偏大偏转线圈匝间短路，线圈匝数减小偏转线圈电流过小，偏转磁场减弱其中正确的有A B C
8、 D解析电视画面幅度比正常时偏小，说明粒子在磁场中偏转减小，由此可知，可能的原因有电流变小使得磁场变弱；线圈匝间短路，线圈匝数减小，磁场偏弱，粒子速度偏大致使圆周运动的半径偏大，故选项B正确答案B二、非选择题(本题共2小题，每小题15分，共30分计算题要求有必要的文字叙述，列出必要的方程和演算步骤)图911(15分)如图9所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后由A孔射出，求：(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小；(2)设两D形盒间距离为d，其间电压为U，电场视为匀强电场，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需的回旋周数；(3)
9、加速到上述能量所需的时间解析(1)由左手定则判定B的方向垂直纸面向里R，所以B.(2)质子每次经过电场都要加速，每周加速两次，由动能定理得EnqU，加速的次数为n，故旋转的周数.(3)质子运动周期为T，所以运动总时间tT.答案(1)方向垂直纸面向里(2)(3)12.图10(15分)在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为，足够长的光滑绝缘斜面，磁感强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上有一质量为m，带电量为q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图10所示，若迅速把电场方向反转为竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？解析电场反转前mgqE电场反转后，小球先沿斜面向下做匀加速直线运动，到对斜面压力减为零时开始离开斜面，此时有：qvB(mgqE)cos 小球在斜面上滑行距离为：s解可得：小球沿斜面滑行距离s，所用时间t.答案
