人教版物理高二选修3-1-3.6带电粒子在匀强磁场中的运动同步检测卷D卷考试.doc

人教版物理高二选修3-1 3.6带电粒子在匀强磁场中的运动同步检测卷D卷（考试）
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、 选择题 (共15题；共32分)
1. （2分） 如图所示，两个相同的带电粒子，不计重力，同时从A孔沿AD方向射入一正方形空腔中，空腔中有垂直纸面向里的匀强磁场，两粒子的运动轨迹分别为a和b，则两粒子的速率和在空腔中运动的时间的关系是（ ）

A . va＝vb ， ta<tb    
B . va>vb ， ta>tb    
C . va>vb ， ta<tb    
D . va<vb ， ta＝tb    
【考点】

2. （3分） (2017·芜湖模拟) 如图所示，在x＜0与x＞0的区域中，存在磁反应轻度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B1：B2=3：2．在原点O处发射两个质量分别为m1和m2的带电粒子，已知粒子a以速度va沿x轴正方向运动，粒子b以速率vb沿x轴负方向运动，已知粒子a带正电，粒子b带负电，电荷量相等，且两粒子的速率满足m2va=m1vb ， 若在此后的运动中，当粒子a第4次经过y轴（出发时经过y轴不算在内）时，恰与粒子b相遇，粒子重力不计，下列说法正确的是（ ）

A . 粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3：2    
B . 两粒子在y正半轴相遇    
C . 粒子a、b相遇时的速度方向相同    
D . 粒子a、b的质量之比为1：5    
【考点】

3. （2分） (2017高二上·拉萨期末) 电荷在磁场中运动时受到洛仑兹力的方向如图所示，其中正确的是（ ）
A .     
B .     
C .     
D .     
【考点】

4. （2分） (2016·新课标Ⅰ卷) 现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比约为（ ）

A . 11    
B . 12    
C . 121    
D . 144    
【考点】

5. （2分） 干电池有多种型号，比如1号，5号，7号，其中1 号的体积最大，7号的体积最小，则它们的电动势（ ）
A . 1号的最大    
B . 7号的最大    
C . 一样大    
D . 5号的最大    
【考点】

6. （3分） 如果一带电粒子匀速进入一个磁场，除磁场力外不受其他任何力的作用，则带电粒子在磁场中可能做（ ）
A . 匀速运动    
B . 平抛运动    
C . 匀加速直线运动    
D . 变速曲线运动    
【考点】

7. （2分） 如图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里．云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此径迹可知粒子（ ）

A . 带正电，由下往上运动    
B . 带正电，由上往下运动    
C . 带负电，由上往下运动    
D . 带负电，由下往上运动    
【考点】

8. （2分） 质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα ， 周期分别为Tp和Tα ， 下列选项正确的是（ ）
A . Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶2    
B . Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶1    
C . Rp∶Rα＝1∶1，Tp∶Tα＝1∶2    
D . Rp∶Rα＝1∶2，Tp∶Tα＝1∶1    
【考点】

9. （2分） 两个粒子电荷量相同，在同一匀强磁场中受磁场力而做匀速圆周运动（ ）
A . 若速率相等，则半径必相等    
B . 若动能相等，则周期必相等    
C . 若质量相等，则周期必相等    
D . 若质量相等，则半径必相等    
【考点】

10. （2分） 如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径ra＝2rb ， 则可知(重力不计)（ ）

A . 两粒子都带正电，质量比ma：mb＝4    
B . 两粒子都带负电，质量比ma：mb＝4    
C . 两粒子都带正电，质量比ma：mb＝1/4    
D . 两粒子都带负电，质量比ma：mb＝1/4    
【考点】

11. （2分） 一电子在匀强磁场中，以一正电荷为圆心在一圆轨道上运行．磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰好是磁场作用在电子上的磁场力的3倍，电子电荷量为e ， 质量为m ， 磁感应强度为B ， 那么电子运动的角速度可能为（ ）
A . 或     
B . 或     
C . 或     
D . 或     
【考点】

12. （2分） 如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将（ ）

A . 沿路径a运动，轨迹是圆    
B . 沿路径a运动，轨迹半径越来越大    
C . 沿路径a运动，轨迹半径越来越小    
D . 沿路径b运动，轨迹半径越来越小    
【考点】

13. （2分） 用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的16倍，原则上可以采用下列哪几种方法（ ）
A . 将其磁感应强度增大为原来的8倍    
B . 将其磁感应强度增大为原来的4倍    
C . 将D形盒的半径增大为原来的2倍    
D . 将D形盒的半径增大为原来的16倍    
【考点】

14. （2分） 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N ， 以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（ ）

A . M带负电，N带正电    
B . M的速率小于N的速率    
C . 洛伦兹力对M、N做正功    
D . M的运行时间大于N的运行时间    
【考点】

15. （2分） 空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图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．下列说法错误的是（ ）
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，其运动轨迹不一定相同    
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    
【考点】

二、 填空题 (共5题；共9分)
16. （2分） (2018高二上·银川期末) 如图所示，阴极射线管（A为其阴极）放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的A极接在直流高压电源的________极（选填“正极”或者“负极”）．此时，荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转（选填“向上”“向下”或“不”）．

【考点】

17. （2分） (2017高二上·红桥期中) 如图所示，将截面为正方形的真空腔abcd放置在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．若有一束具有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场，打在腔壁上被吸收，则由小孔c和d射出的电子的速率之比________；通过磁场的时间之比为________ ．

【考点】

18. （2分） 如图所示为两根互相平行的通电导线a、b的横截面图，a、b的电流方向已在图中标出．那么导线a中的电流产生的磁场的磁感线环绕方向为________（填“顺时针”或“逆时针”），导线b所受的磁场力方向为________（填“向左”或“向右”）．

【考点】

19. （2分） 质子（ ）和 粒子（ ）以相同速度垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子所受的洛伦兹力之比为________，轨道半径之比为________。
【考点】

20. （1分） 如右图所示,有一半径为R､有明显边界的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B.今有一电子沿x轴正方向射入磁场,恰好沿y轴负方向射出.如果电子的比荷为 则电子射入时的速度为________。

【考点】

三、 计算题 (共5题；共50分)
21. （10分） (2018·吉安模拟) 如图所示，在直角坐标系xoy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域Ⅰ和Ⅱ，充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场，区域Ⅰ的磁感应强度大小为B0 ， 区域Ⅱ的磁感应强度大小可调， C点坐标为（4L，3L），M点为OC的中点。质量为m带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场Ⅱ中，速度大小为  ，不计粒子所受重力，粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场。

（1） 若粒子无法进入区域Ⅰ中，求区域Ⅱ磁感应强度大小范围；
（2） 若粒子恰好不能从AC边射出，求区域Ⅱ磁感应强度大小；
【考点】

22. （10分） (2019高三上·广东期末) 如图所示，边长为4a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，一个质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子（重力不计）从AB边的中心O进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。

（1） 若粒子的速度为v，加一匀强电场后可使粒子进入磁场后做直线运动，求电场场强的大小和方向；
（2） 若粒子能从BC边的中点P离开磁场，求粒子的入射速度大小以及在磁场中运动的时间。
【考点】

23. （15分） (2016·南京模拟) 如图所示，在以O为圆心的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=0.2T．AO、CO为圆的两条半径，夹角为120°．一个质量为m=3.2×10-26kg、电荷量q=—1.6×10-19 C的粒子经电场加速后，从图中A点沿AO进入磁场，最后以v=1.0×105m/s的速度从C点离开磁场．不计粒子的重力．求：

（1） 加速电场的电压；
（2） 粒子在磁场中运动的时间；
（3） 圆形有界磁场区域的半径．
【考点】

24. （10分） (2017·新课标Ⅲ卷) 如图，空间存在方向垂直于纸面（xOy平面）向里的磁场．在x≥0区域，磁感应强度的大小为B0；x＜0区域，磁感应强度的大小为λB0（常数λ＞1）．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求（不计重力）

（1） 粒子运动的时间；
（2） 粒子与O点间的距离．
【考点】

25. （5分） 质谱仪的构造如图所示，离子从离子源出来经过板间电压为U的加速电场后进入磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着半圆周运动到达记录它的照相底片上，测得图中PQ的距离为L ， 则该粒子的比荷 为多大？

【考点】

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参考答案
一、 选择题 (共15题；共32分)
答案：1-1、
考点：
解析：
答案：2-1、
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解析：
答案：3-1、
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解析：
答案：4-1、
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答案：5-1、
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答案：6-1、
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答案：7-1、
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答案：8-1、
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答案：9-1、
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答案：10-1、
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答案：11-1、
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答案：12-1、
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答案：13-1、
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解析：
答案：14-1、
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答案：15-1、
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解析：
二、 填空题 (共5题；共9分)
答案：16-1、
考点：
解析：
答案：17-1、
考点：
解析：
答案：18-1、
考点：
解析：
答案：19-1、
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解析：
答案：20-1、
考点：
解析：
三、 计算题 (共5题；共50分)
答案：21-1、
答案：21-2、
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答案：22-1、
答案：22-2、
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答案：23-1、
答案：23-2、
答案：23-3、
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答案：24-1、
答案：24-2、
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答案：25-1、
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