分层限时跟踪练24磁场对运动电荷的作用(限时40分钟)一、单项选择题1．图8215为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹(粒子穿过铅板后电荷量、质量不变)，室中匀强磁场的方向与轨道所在平面垂直(图中垂直于纸面向内)，由此可知此粒子()图8215A．一定带正电B．一定带负电C．不带电D．可能带正电，也可能带负电【解析】粒子穿过铅板的过程中，动能减小，轨道半径减小，根据题图中粒子的运动轨迹可以确定粒子从下向上穿过铅板，再由左手定则可判断出粒子一定带正电，选项A正确．【答案】A2．(2014·北京高考改编)带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的质量与速率的乘积相等，a运动的半径大于b运动的半径．若a、b的电荷量分别为qa、qb，质量分别为ma、mb，周期分别为Ta、Tb.则一定有()A．qa＜qbB．ma＜mbC．Ta＜TbD.＜【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有qvB＝，得轨迹半径为R＝，周期T＝＝.由于Ra＞Rb，mava＝mbvb，Ba＝Bb，故可判定只有选项A正确．【答案】A3．如图所示，一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中．A中I是两条垂直纸面的长直导线中等大反向的电流，虚线是两条导线连线的中垂线；B中＋Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量，虚线是两位置连线的中垂线；C中I是圆环线圈中的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；D中是正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外．其中带电粒子不可能做匀速直线运动的是()【解析】图A中两条垂直纸面的长直导线中通有等大反向的电流，在中垂线上产生的合磁场方向水平向右，带电粒子将沿中垂线做匀速直线运动；图B中等量同种正点电荷在中垂线上的合场强先水平向左后水平向右，带电粒子受力方向不同，粒子不可能做匀速直线运动；图C中粒子运动方向与磁感线平行，粒子做匀速直线运动；图D是速度选择器的原理图，只要v0＝，粒子也会做匀速直线运动．故选B.【答案】B4．(2016·太原模拟)如图8216所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d四点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td的大小关系是()图8216A．ta＜tb＜tc＜tdB．ta＝tb＝tc＝tdC．ta＝tb＜tc＜tdD．ta＝tb＞tc＞td【解析】带电粒子的运动轨迹如图所示，由图可知，从a、b、c、d四点飞出的电子对应的圆心角θa＝θb＞θc＞θd，而带电粒子的周期T＝相同，其在磁场中运动时间t＝T，故ta＝tb＞tc＞td，D项正确．【答案】D5．如图8217所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为()图8217A.B．2C.D．3【解析】两电子进入同一匀强磁场中，由圆周运动半径公式R＝可知，两电子轨迹半径相同．电子1垂直MN射入匀强磁场，由几何知识可知，电子1在磁场中运动轨迹所对圆心角为π，电子2在磁场中运动轨迹所对圆心角为.由周期公式T＝可知，两电子运动周期相同，故运动时间之比等于轨迹所对圆心角之比，即t1∶t2＝3∶1，D项正确．【答案】D二、多项选择题6．(2015·宁波调研)如图8218所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电粒子(不计重力)以某一初速度沿圆的直径方向射入磁场，粒子穿过此区域的时间为t，粒子飞出此区域时速度方向偏转60°角，根据上述条件可求出下列物理量中的()图8218A．带电粒子的比荷B．带电粒子的初速度C．带电粒子在磁场中运动的周期D．带电粒子在磁场中运动的半径【解析】带电粒子沿直径方向进入磁场时，偏转60°，说明粒子运动的圆弧的圆心角也为60°，运动时间为t＝T＝，已知t、B，则带电粒子的比荷＝，周期T＝6t，A、C两项正确；根据半径公式R＝，由于不知道半径R和速度v，故B、D两项错误．实际上带电粒子的运动时间与入射速度的大小无关．【答案】AC7．长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图8219所示，磁感应强度为B，板间距离也为l，...
