——教学资料参考参考范本—— 【高中教育】最新高中物理课时跟踪检测十六磁吃运动电荷的作用_洛伦兹力教科选修3_1 ______年______月______日 ____________________部门 1 / 9 1．(20xx·全国卷Ⅰ)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 解析：选D 分析轨道半径：带电粒子从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的速度v大小不变，磁感应强度B减小，由公式r＝可知，轨道半径增大。分析角速度：由公式T＝可知，粒子在磁场中运动的周期增大，根据ω＝知角速度减小。选项D正确。 2。如图1所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( ) 图1 A．2 B。 C．1 D。22解析：选D 根据题图中的几何关系及带电粒子在匀强磁场中的运动性质可知：带电粒子在铝板上方做匀速圆周运动的轨道半径r1是其在铝板下方做匀速圆周运动的轨道半径r2的2倍。设粒子在P点的速 2 / 9 度为v1，根据牛顿第二定律可得qv1B1＝，则B1＝＝；同理，B2＝ ＝，则＝，D正确，A、B、C错误。3．(多选)(20xx·全国卷Ⅱ)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍。两个速率相同的电子分别在两磁场区域做 圆周运动。与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子( ) A．运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍 B．加速度的大小是Ⅰ中的k倍 C．做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D．做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等解析：选AC 两速率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动，且Ⅰ磁场磁感应强度B1是Ⅱ磁场磁感应强度B2的k倍。由qvB＝得r＝∝，即Ⅱ中电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍，选项A正确。由F合＝ma得a＝＝∝B，所以＝，选项B错误。由T＝得T∝r，所以＝ k，选项C正确。由ω＝得＝＝，选项D错误。4．“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体，使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部，而不与装置器壁碰撞。已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，为约束更高温度的等离子体，则需要更强的磁场，以使带电粒子在磁场 中的运动半径不变。由此可判断所需的磁感应强度B正比于( ) B． TA。 D．T2C。解析：选A 由题意可知，等离子体的动能Ek＝cT(c是比例系数)，在磁场中做半径一定的圆周运动，由qvB＝m可知，B＝＝＝，因 此A项正确，B、C、D项错误。 3 / 9 5．(多选)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图2中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子，不计重力，下列说法正确 的是( )图2 A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大解析：选BD 入射速度不同的粒子，若它们入射速度方向相同，且从左边边界出去，则运动时间相同，虽然轨迹不一样，但圆心角相同，故A错误；在磁场中半径r＝，运动圆弧对应的半径与速率成正比，故B正确；在磁场中运动时间：t＝(θ为转过圆心角)，虽圆心角可能相同，但半径可能不同，所以运动轨迹不同，故C错误；由于它们的周期相同，在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角 也一定越大，故D正确。6。 (多选)在一个边界为等边三角形的区域内，存在一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在磁场边界上的P点处有一个粒子源，发出比荷相同的三个粒子a、b、c(不计重力)沿同一方向进入磁场，三个粒子通过磁场的轨迹如图3所示，用ta、tb、tc分别表示a、b、c通过磁场的时间；用ra、rb、rc分别表示a、b、c在磁场中的运动半 径，则下列判断正确的是( )图3 4 / 9 B ．tc>tb>ta D ．rb>ra>rcA．ta＝tb>tcC．rc>rb>ra解析：选AC 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由图示情景可知： 粒子轨道半径：rc>rb>ra，粒子转过的圆心角：θa＝θb>θc，粒子在磁场中做圆周运动的周期：T＝，由于粒子的比荷相同、B相同，则粒子周期相同， 粒子在磁场中的运动时间：t＝T，由于θa＝θb>θc，T相同，则：ta＝tb>tc，故A、C正确，B、 D错误。7。如图4所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正、负离子，从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角。若不计重力，关于正、负离子在磁场中的 运动，下列说法不正确的是( )图4 A．运动的时间相同B．运动的轨道半径相同 C．重新回到边界的速度大小和方向都相同 D．重新回到边界的位置与O点距离相同解析：选A 粒子在磁场中运动周期为T＝，则知两个离子圆周运动的周期相等。根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏向角为2π－2θ，轨迹的圆心角也为2π－2θ，运动时间t1＝T。同理，负离子运动时间t2＝T，显然时间不 5 / 9
【高中教育】最新高中物理课时跟踪检测十六磁吃运动电荷的作用_洛伦兹力教科选修3_1
