百度文库、精选习题试题习题、尽在百度磁场及带电粒子在磁场中的运动(限时45分钟)一、单项选择题(每小题6分，共30分)1．(2014·新课标全国卷Ⅰ)如图所示，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()A．2B.2C．1D.22答案：D解析：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点的速度为v1，根据牛顿第二定律可得qv1B1＝mv21r1，则B1＝mv1qr1＝2mEkqr1；同理，B2＝mv2qr2＝2m×12Ekqr2，则B1B2＝22，选项D正确，A、B、C错误．2．如图所示，虚线MN上方的空间内存在一磁感应强度大小为B的匀强磁场．一群电子以不同的速率v从MN边界上的P点以相同的方向射入磁场，其中某一速率为v0的电子从Q点射出．已知电子入射方向与边界的夹角为θ，则由以上条件可判断()A．该匀强磁场的方向垂直纸面向外B．所有电子在磁场中的运动轨迹都相同C．所有电子的速度方向都改变了2θD．速率大于v0的电子在磁场中运动的时间长答案：C百度文库、精选习题试题习题、尽在百度解析：由左手定则可知该匀强磁场的方向垂直纸面向里，选项A错误；由半径公式r＝mv0eB可知，电子进入磁场的速率越大，其轨道半径就越大，则不同速率的电子在磁场中的运动轨迹不同，选项B错误；所有电子在磁场中运动的圆心角为2θ，所有电子的速度方向都改变了2θ，选项C正确；又因为电子在磁场中运动的周期为T＝2πmeB，所以电子在磁场中运动的时间为t＝2θ2πT＝2mθeB，与电子运动的速率无关，选项D错误．3．(2014·安徽理综)“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()A.TB．TC.T3D．T2答案：A解析：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＝mv2r可知，B＝mvrq＝2mEkrq＝2mcrqT，因此A项正确，B、C、D项错误．4．如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t.在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转60°角，根据上述条件不可能求下列物理量中的哪几个()A．带电粒子的比荷B．带电粒子在磁场中运动的时间C．带电粒子在磁场中运动的半径D．带电粒子在磁场中运动的角速度答案：C百度文库、精选习题试题习题、尽在百度解析：设磁场区域的半径为R，不加磁场时，带电粒子速度的表达式为v＝2Rt带电粒子在磁场中的运动半径由题图可知r＝Rcot30°＝3R由粒子在磁场中运动的轨道半径公式可得3R＝mvqB由以上三式可得qm＝23Bt周期T＝2πmqB＝2π3qBt2qB＝3πt在磁场中运动的时间t′＝T6＝3π6t运动的角速度ω＝2πT＝23t＝233t，所以选C.5．(2015·烟台模拟)如图所示，在边长为L的正方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，有一带正电的电荷，从D点以v0的速度沿DB方向射入磁场，恰好从A点射出．已知电荷的质量为m，带电量为q，不计电荷的重力，则下列说法正确的是()A．匀强磁场的磁感应强度为mv0qLB．电荷在磁场中运动的时间为πLv0C．若电荷从CD边界射出，随着入射速度的减小，电荷在磁场中运动的时间会减小D．若电荷的入射速度变为2v0，则粒子会从AB中点射出答案：A解析：由题图可以看出粒子做圆周运动的半径r＝L，根据牛顿第二定律：qv0B＝mv20r，得B＝mv0qL，A正确；由T＝2πLv0，转过的圆心角为90°，则t＝14·2πLv0＝πL2v0，故B错误；若电百度文库、精选习题试题习题、尽在百度荷从CD边界射出，则转过的圆...
