带电粒子在匀强磁场中的运动一、选择题1．(多选)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．匀速直线运动B．平抛运动C．匀加速直线运动D．变速曲线运动[导学号99690318]解析：选AD.如果粒子运动方向与磁场方向平行，则它不会受到洛伦兹力，做匀速直线运动，A正确．在其他情况下，洛伦兹力的方向总与速度方向垂直，速度大小不变，但方向变化，所以只能做变速曲线运动，D正确．粒子的加速度方向时刻改变，所以不能做匀加速直线运动和平抛运动，B、C均错误．故选A、D.2.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[导学号99690319]解析：选B.由安培定则及左手定则可判断电子运动轨迹向下弯曲，又由r＝知，B减小，r越来越大，故电子的径迹是a，B正确，A、C、D错误．3.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[导学号99690320]解析：选A.根据左手定则可知N带正电，M带负电，A正确；因为r＝，而M的半径大于N的半径，所以M的速率大于N的速率，B错误；洛伦兹力不做功，C错误；M和N的运行时间都为t＝，D错误．故选A.4.(2016·余姚期中)薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域运动的轨迹如图，半径R1>R2，假定穿过铝板前后粒子电量保持不变，则该粒子()1A．带正电B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同C．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动加速度相同D．从区域Ⅱ穿过铝板运动到区域Ⅰ[导学号99690321]解析：选B.粒子穿过铝板受到铝板的阻力速度将减小，由r＝可得粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径将减小，故可得粒子由区域Ⅰ运动到区域Ⅱ，结合左手定则可知粒子带负电，故A、D错误；由T＝可知粒子运动的周期不变，粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中运动的时间均为t＝T＝，故B正确；根据向心加速度公式a＝，可知，周期相同，半径不同，所以加速度不同，故C错误．5.如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速度不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场，其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直，穿过b点的粒子其速度方向与MN成60°角，设两粒子从S到a、b所需的时间分别为t1、t2，则t1∶t2为()A．1∶3B．4∶3C．1∶1D．3∶2[导学号99690322]解析：选D.画出运动轨迹，过a点的粒子转过90°，过b点的粒子转过60°，故选项D正确．6．(多选)如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场．匀强磁场的磁感应强度为B，匀强电场的电场强度为E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是()A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小[导学号99690323]解析：选ABC.因同位素原子的化学性质完全相同，无法用化学方法进行分析，故质谱仪就成为同位素分析的重要工具，选项A正确．在速度选择器中，带电粒子所受静电力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大、反向，结合左手定则可知选项B正确．再由qE＝qvB有v＝，选项C正确．在磁感应强度为B0的匀强磁场中R＝，所以＝，选项D错误．7.用如图所示的回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的最大动能增加为原来的4倍，可采用下列哪种方法()2A．将其磁感应强度增大为原来的2倍B．将其磁感应强度增大为原来的4倍C．将D形金属盒的半径增大为原来的4倍D．将两D形金属盒间的加速电压增大为原来的4倍[导学号99690324]解析：选A.设粒子在回旋加速器的磁场中绕行的最大半径为R，由牛顿第二定律得evB＝m①质子的最大动能Ekm＝mv2②解①②式得Ekm＝要使质子的动能增加为原来...
