磁场对运动电荷的作用(建议用时：60分钟)【A级基础题练熟快】1．(2019·北京通州区检测)如图所示，矩形虚线框MNPQ内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹．粒子重力和粒子间的相互作用力不计．下列说法正确的是()A．粒子a带负电B．粒子c的动能最大C．粒子b在磁场中运动的时间最长D．粒子b在磁场中运动时的向心力最大解析：选D.根据左手定则知粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，根据qvB＝m，可得：r＝，粒子的动能Ek＝mv2，三个带电粒子的质量、电荷量相同，则可知在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由题图知，c粒子速率最小，b粒子速率最大，则b粒子动能最大，向心力最大，故B错误，D正确；根据t＝·＝，则c粒子圆弧转过的圆心角最大，运动时间最长，选项C错误．2．如图，直线OP上方分布着垂直纸面向里的匀强磁场，从粒子源O在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为v的质子1和2，两个质子都过P点．已知OP＝a，质子1沿与OP成30°角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互作用力，则()A．质子1在磁场中运动的半径为aB．质子2在磁场中的运动周期为C．质子1在磁场中的运动时间为D．质子2在磁场中的运动时间为解析：选B.根据题意作出粒子运动轨迹如图所示：由几何知识可知，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r＝a，故A错误；粒子在磁场中做圆周运动的周期T＝＝，故B正确；由几何知识可知，质子1在磁场中转过的圆心角θ1＝60°，质子1在磁场中的运动时间t1＝T＝T＝，故C错误；由几何知识可知，质子2在磁场中转过的圆心角θ2＝300°，质子2在磁场中的运动时间t2＝T＝，故D错误．3．(2019·四川眉山模拟)如图，圆形区域内存在一垂直纸面的匀强磁场，P和Q为磁场边界上的两点．氕核(H)和氘核(H)粒子从P点朝圆形区域中心射入磁场，且都从Q点射出，不计重力及带电粒子之间的相互作用，关于两粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是()A．氘核运动的时间更长B．氘核的速率更大C．氘核的动能更大D．氘核的半径更大解析：选A.粒子从P点朝向磁场中心射入磁场，且都从Q点射出，由几何关系可知两粒子运动的半径相等，根据r＝，且氕核(H)粒子的比荷较大可知，氕核速率v＝较大，故B、D错误；根据动能Ek＝mv2＝可知，氘核(H)动能较小，故C错误；根据t＝，弧长s相同，氕核(H)粒子的速度较大，则时间较短，故氘核运动的时间更长，故A正确．4．(2019·云南玉溪联考)如图所示是某粒子速度选择器截面的示意图，在一半径为R＝10cm的圆柱形桶内有B＝10－4T的匀强磁场，方向平行于轴线，在圆柱桶某一截面直径的两端开有小孔，作为入射孔和出射孔，粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出．现有一粒子源发射比荷为＝2×1011C/kg的正粒子，粒子束中速度分布连续，当入射角α＝45°时，出射粒子速度v的大小是()A.×106m/sB．2×106m/sC．2×108m/sD．4×106m/s解析：选B.粒子从小孔a射入磁场，与ab方向的夹角为α＝45°，则粒子从小孔b离开磁场时速度与ab的夹角也为α＝45°，过入射速度和出射速度方向作垂线，得到轨迹的圆心O′，画出轨迹如图，由几何知识得到轨迹所对应的圆心角为θ＝2α＝90°，则粒子的轨迹半径r满足r＝2R，由牛顿第二定律得：Bqv＝m，解得：v＝＝2×106m/s，故选项B正确．5．(2019·山东省实验中学模拟)如图所示，在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)以速度v从AC边的中点O垂直AC边射入磁场区域．若三角形的两直角边长均为2L，要使粒子从CD边射出，则v的取值范围为()A.≤v≤B.≤v≤C.≤v≤D.≤v≤解析：选D.根据洛伦兹力充当向心力可知，v＝，因此半径越大，速度越大．根据几何关系可知，使粒子与AD边相切时速度最大，如图由几何关系可知r1＋L＝，最大半径为r1＝(＋1)L，故最大速度应为v1＝；当粒子从C点出射时半径最小，为r2＝，故最小速度应为v2＝，故v的取值范围为≤v≤，故选D.6．(...
