高中物理专题训练磁场文档格式.docx

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B．粒子从a到b，带负电

C．粒子从b到a，带正电

D．粒子从b到a，带负电

6.如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图。

速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外。

在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若m甲=m乙<

m丙=m丁，v甲<

v乙=v丙<

v丁，在不计重力的情况下，则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是（）

A．甲、乙、丙、丁B．甲、丁、乙、丙

C．丙、丁、乙、甲D．甲、乙、丁、丙

7.如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a，b，c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（　　）

A．a粒子动能最大

B．c粒子速率最大

C．b粒子在磁场中运动时间最长

D．它们做圆周运动的周期Ta<

Tb<

Tc

8.如图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m，电荷量为－q的带电粒子（重力不计）从AB边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°

，若要使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场磁感应强度B的大小需满足（　　）

A．B>

B．B<

C．B>

D．B<

9.如图所示为一圆形区域的匀强磁场，在O点处有一放射源，沿半径方向射出速率为v的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力．则（　　）

A．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3∶1

B．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为

∶1

C．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2∶1

D．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为1∶2

10.如图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为－q的带电粒子（重力不计）从AB边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°

B．B<

C．B>

D．B<

11.半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力）从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°

，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（　　）

A．

B．

C．

D．

12.如下图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧．这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示.

由以上信息可知，从图中A，B，C处进入的粒子对应表中的编号分别为（　　）

A．3、5、4B．4、2、5

C．5、3、2D．2、4、5

13.如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，两个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b，以不同的速率沿着A0方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图。

若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是）（）

A．a粒子速率较大

B．b粒子速率较大

C．b粒子在磁场中运动时间较长

D．A，B粒子在磁场中运动时间一样长

14.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子A，B，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是（）

A．a粒子带正电，b粒子带负电

B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大

C．b粒子动能较大

D．b粒子在磁场中运动时间较长

二、多选题（共15小题,每小题5.0分,共75分）

15.如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个带电粒子沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P，Q两点射出，则（　　）

A．从P射出的粒子速度大

B．从Q射出的粒子速度大

C．从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长

D．两粒子在磁场中运动的时间一样长

16.如图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场．带电粒子（不计重力）第一次以速度v1沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转60°

角；

该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°

角．则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的（　　）

A．半径之比为

∶1B．速度之比为1∶

C．时间之比为2∶3D．时间之比为3∶2

17.如图所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正，负粒子从O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与磁场边界成θ角．若不计重力，关于正，负粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是（　　）

A．运动的轨道半径相同B．重新回到边界的速度大小和方向都相同

C．重新回到边界的位置与O点的距离不相同D．运动的时间相同

18.（多选）如图所示，一带电粒子（重力不计）在匀强磁场中沿图中轨道运动，中央是一薄绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知（　　）

A．粒子的运动方向是abcde

B．粒子带正电

C．粒子的运动方向是edcba

D．粒子在下半周期比上半周期所用时间长

19.（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．速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的的场强分别为B和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

20.如图所示，带负电的粒子以速度v从粒子源P处竖直向下射出，若图中匀强磁场范围足够大（方向垂直纸面），则带电粒子的可能轨迹是（　　）

A．aB．b

C．cD．d

21.（多选）如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场．此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°

.下列说法中正确的是（　　）

A．电子在磁场中运动的时间为

B．电子在磁场中运动的时间为

C．磁场区域的圆心坐标为（

，

）

D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，－2L）

22.（多选）空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示的正方形虚线为其边界．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．下列说法正确的是（　　）

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

23.（多选）如图所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁场中，则关于正、负电子，下列说法正确的是（　　）

A．在磁场中的运动时间相同

B．在磁场中运动的轨道半径相同

C．出边界时两者的速度相同

D．出边界点到O点的距离相等

24.（多选）如图所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°

的方向进入磁场，运动到A点（图中未画出）时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则（　　）

A．该粒子带正电

B．A点与x轴的距离为

C．粒子由O到A经历时间t＝

D．运动过程中粒子的速度不变

25.（多选）长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离也为l，极板不带电．现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），从两极板间边界中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是（　　）

A．使粒子的速度v<

B．使粒子的速度v>

C．使粒子的速度v>

D．使粒子的速度

<

v<

26.（多选）如图所示，左、右边界分别为PP′、QQ′的匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．一个质量为m、电荷量为q的微观粒子，沿图示方向以速度v0垂直射入磁场．欲使粒子不能从边界QQ′射出，粒子入射速度v0的最大值可能是（　　）

C．

27.（多选）如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则（　　）

28.（多选）如图所示，正方形容器处于匀强磁场中，一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，容器处于真空中，则下列结论中正确的是（　　）

A．从两孔射出的电子速率之比vc∶vd＝2∶1

B．从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tc∶td＝1∶2

C．从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比ac∶ad＝

D．从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比ωc∶ωd＝2∶1

29.（多选）如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）．一群比荷为

的负离子以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧的荧光屏（足够大）上，则下列说法正确的是（不计重力）（　　）

A．离子在磁场中运动时间一定相等

B．离子在磁场中的运动半径一定相等

C．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长

D．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大

30.重力不计的带电粒子，以大小为v的速度从坐标为（0，L）的a点，平行于x轴射入磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，并从x轴上b点射出磁场，射出速度方向与x轴正方向夹角为60°

，如图所示．求：

（1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径；

（2）带电粒子的比荷

及粒子从a点运动到b点的时间；

（3）其他条件不变，要使该粒子恰从O点射出磁场，求粒子入射速度大小．

31.带电粒子的质量m＝1.7×

10－27kg，电荷量q＝1.6×

10－19C，以速度v＝3.2×

106m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B＝0.17T，磁场的宽度L＝10cm，如图8所示.

（1）带电粒子离开磁场时的速度为多大？

（2）带电粒子在磁场中运动为多长时间？

（3）带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d为多大？

（g取10m/s2，计算结果均保留两位有效数字）

32.如图所示，一质量为m，电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场，然后让粒子从小孔S3垂直进入磁感应强度为B的磁场中，最后打到底片D上，粒子的重力忽略不计。

（1）粒子在S1、S2之间做什么运动?

在S2、S3之间做何种运动，在磁场区域将做何种运动?

（2）粒子刚进入磁场时的速度大小

（3）若粒子最终打到底片的D点，S3距离D多远？

33.如图所示，在半径为R＝

的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，圆顶点P有一速率为v0的带正电的粒子平行于纸面进入磁场，已知粒子的质量为m，电荷量为q，粒子的重力不计．

（1）若粒子对准圆心射入，求它在磁场中运动的时间；

（2）若粒子对准圆心射入，且速率为

v0，求它在磁场中运动的时间．

34.如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸里，磁感应强度为B.一带负电的粒子（质量为m，电荷量为q）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xOy平面内，与x轴正向的夹角为θ.求：

（1）该粒子射出磁场的位置；

（2）该粒子在磁场中运动的时间.（粒子所受重力不计）

35.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，宽度为d，边界为CD和EF.一电子从CD边界外侧以速率v0垂直射入匀强磁场，入射方向与CD边界间夹角为θ.已知电子的质量为m，电荷量为e，为使电子能从磁场的另一侧EF射出，求电子的速率v0至少为多大？

36.如图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里.电荷量为q，质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了60°

角.（不计粒子的重力）求：

（1）粒子做圆周运动的半径；

（2）粒子的入射速度.

38.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x＝l0、y＝0处，一质子沿y轴负方向进入磁场；

同一时刻，在x＝－l0、y＝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？

39.在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示．一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出．

（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷

；

（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°

角，求磁感应强度B′多大？

此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？

40.如图所示，在半径为R＝

的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，圆形区域右侧有一竖直感光板MN，圆顶点P有一速率为v0的带正电的粒子平行于纸面进入磁场，已知粒子的质量为m，电荷量为q，粒子的重力不计．

v0，求它打到感光板MN上时速度的垂直分量．

41.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，宽度为d，边界为CD和EF.一电子从CD边界外侧以速率v0垂直射入匀强磁场，入射方向与CD边界间夹角为θ.已知电子的质量为m，电荷量为e，为使电子能从磁场的另一侧EF射出，求：

（1）电子的速率v0至少多大？

（2）若θ角可取任意值，v0的最小值是多少？

42.如图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里．电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了60°

角．（不计粒子的重力）求：

（1）粒子做圆周运动的半径．

（2）粒子的入射速度．

43.一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面．粒子飞出磁场区域后，再运动一段时间从b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向夹角为30°

，如图所示．不计粒子重力，求：

（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径；

（2）b点到O点的距离；

（3）粒子从O点到b点的时间．

44.如右图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为60°

.一质量为m、带电荷量为＋q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°

角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场．已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）．

45.在一广阔的匀强磁场中，建立一直角坐标系，如图所示，在坐标系的原点O释放一速率为v，质量为m电荷量为十q的粒子（重力不计），释放时速度方向垂直于B的方向，且与x轴成30°

角，

则

（1）其第一次经过y轴时，轨迹与y轴交点离O点距离为多少？

（不考虑空气阻力）

（2粒子从O点开始运动到穿过y轴时所用的时间

（3粒子做圆周运动圆心的坐标

46.一匀强磁场分布在以O为圆心，半径为R的圆形区域内，方向与纸面垂直，如图所示，质量为m、电荷量q的带正电的质点，经电场加速后，以速度v沿半径MO方向进入磁场，沿圆弧运动到N点，然后离开磁场，∠MON=120º

，质点所受重力不计，求：

（1）判断磁场的方向；

（2）该匀强磁场的磁感应强度B；

（3）带电质点在磁场中运动的时间。