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

修改时间:2021-05-20 浏览次数:922 类型:同步测试 编辑

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一、选择题

  • 1. 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
  • 2. 1998年发射的“月球勘探者号”空间探测器,运用最新科技手段对月球进行近距离勘探,在研究月球磁场分布方面取得了新的成果.月球上的磁场极其微弱,探测器通过测量电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱的分布,图中是探测器通过月球ABCD四个位置时,电子运动的轨迹照片.设电子速率相同,且与磁场方向垂直,其中磁场最强的位置是(  )


    A . B . C . D .
  • 3.

    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
  • 4. 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RpRα , 周期分别为TpTα , 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
  • 5. 在回旋加速器中,下列说法正确的是(  )

    A . 电场用来加速带电粒子,磁场则使带电粒子回旋 B . 电场和磁场同时用来加速带电粒子 C . 磁场相同的条件下,回旋加速器的半径越大,则带电粒子获得的动能越大 D . 同一带电粒子获得的最大动能只与交流电压的大小有关,而与交流电压的频率无关
  • 6. 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
  • 7. 粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,两粒子均带正电荷.让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动.已知磁场方向垂直于纸面向里.则下列四个图中,能正确表示两粒子运动轨迹的是(  )          

    A . B . C . D .
  • 8.

    如图所示,ab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mamb=4 B . 两粒子都带负电,质量比mamb=4 C . 两粒子都带正电,质量比mamb=1/4 D . 两粒子都带负电,质量比mamb=1/4
  • 9. 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 . B . C . D .
  • 10.

    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
  • 11. 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
  • 12.

    如图所示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.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为BE.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.下列表述不正确的是(  )

    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E/B D . 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P , 粒子的比荷越小
  • 13.

    质量和电荷量都相等的带电粒子MN , 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MN做正功 D . M的运行时间大于N的运行时间
  • 14. 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
  • 15. 处于匀强磁场中的一个带电粒子,仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流,那么此电流值(  )

    A . 与粒子电荷量成正比 B . 与粒子速率成正比 C . 与粒子质量成正比 D . 与磁感应强度成正比

二、填空题

  • 16.

    下图是等离子体发电机示意图,平行金属板间匀强磁场的磁感应强度 B=0.5T,两板间距离为0.2m , 要使输出电压为220V,则等离子体垂直射入磁场的速度v0=m/s,a是发电机的极。 (发电机内阻不计)

  • 17.

    如图所示,一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感强度为B , 宽度为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°,则电子的质量是,穿透磁场的时间是

  • 18.

    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

  • 19.

    在贝克勒尔发现天然放射现象后,人们对放射线的性质进行了深入研究,下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹,请图中各射线的名称:

    1射线是:,2射线是:,3射线是:

  • 20.

    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

三、计算题

  • 21.

    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?



  • 22. 一个质量为m , 电荷量为-q , 不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v , 沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限,求:

    (1) 匀强磁场的磁感应强度B

    (2) 穿过第一象限的时间.

  • 23.

    如图,在某装置中有一匀强磁场,磁感应强度为B , 方向垂直于xOy所在纸面向外.

    某时刻在xl0y=0处,一质子沿y轴负方向进入磁场;同一时刻,在x=-l0y=0处,一个α粒子进入磁场,速度方向与磁场垂直.不考虑质子与α粒子的相互作用,设质子的质量为m , 电荷量为e.则:

    (1) 如果质子经过坐标原点O , 它的速度为多大?

    (2) 如果α粒子与质子经最短时间在坐标原点相遇,α粒子的速度应为何值?方向如何?

  • 24. 回旋加速器D形盒中央为质子流,D形盒的交流电压为U , 静止质子经电场加速后,进入D形盒,其最大轨道半径为R , 磁场的磁感应强度为B , 质子质量为m.求:

    (1) 质子最初进入D形盒的动能多大?

    (2) 质子经回旋加速器最后得到的动能多大?

    (3) 交流电源的频率是什么?

  • 25.

    质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放,经MN板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L , 如图所示.已知MN两板间的电压为U , 粒子的重力不计.求:匀强磁场的磁感应强度B.

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