选修3-1 习题课：带电粒子在匀强磁场中的运动 同步练习(word含答案)

选修3-1 习题课：带电粒子在匀强磁场中的运动 同步练习 一、单项选择题（共10小题；共40分） 1. 回旋加速器的工作原理如图所示。 和 是两个中空的半圆金属盒，处于与盒面垂直的匀强磁场中，它们之间有一定的电势差 。 处的粒子源产生的带电粒子在加速器中被加速。下列说法正确的是 A. 带电粒子在 形盒内被磁场不断地加速 B. 交流电源的周期等于带电粒子做圆周运动的周期 C. 两 形盒间电势差 越大，带电粒子离开 形盒时的动能越大 D. 加速次数越多，带电粒子离开 形盒时的动能越大 2. 如图所示， 是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板（粒子速率变小），实线表示其运动轨迹，由图知 A. 粒子带正电 B. 粒子的运动方向是 C. 粒子的运动方向是 D. 粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长 3. 质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场。如图所示为质谱仪的原理图，设想有一个静止的质量为 、带电荷量为 的粒子（不计重力），经电压为 的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为 的偏转磁场中，带电粒子打到底片上的 点，设 ，则下列能正确反映 与 之间的函数关系的是 A. B. C. D. 4. 一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示。径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变）。从图中情况可以确定 A. 粒子从 到 ，带正电 B. 粒子从 到 ，带负电 C. 粒子从 到 ，带正电 D. 粒子从 到 ，带负电 5. 在高能物理研究中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如图所示：和 是两个中空、半径固定的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差，两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中；中央处的粒子源产生的粒子，在两盒之间被电场加速，粒子进入磁场后做匀速圆周运动。忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应，下列说法正确的是　　 A. 粒子在磁场中运动的周期越来越大 B. 粒子运动半个圆周之后，电场的方向不必改变 C. 磁感应强度越大，粒子离开加速器时的动能就越大 D. 两盒间电势差越大，粒子离开加速器时的动能就越大 6. 真空中两根金属导线平行放置，其中一根导线中通有恒定电流。在导线所确定的平面内，一电子从 点运动的轨迹的一部分如图中的曲线 所示，则一定是 A. 导线中通有从 到 方向的电流 B. 导线中通有从 到 方向的电流 C. 导线中通有从 到 方向的电流 D. 导线中通有从 到 方向的电流 7. 用质谱仪分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口 离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从 点离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的 倍。则此离子和质子的质量之比为 A. B. C. D. 8. 美国物理学家劳伦斯于 1932 年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量的带电粒子方面前进了一步。如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在 、 板间，带电粒子从 处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入 形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是 A. 带电粒子每运动一周被加速一次 B. C. 加速粒子的最大速度与 形盒的尺寸无关 D. 加速电场方向需要做周期性的变化 9. 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。速度选择器内正交的匀强磁场和匀强电场的磁感应强度和电场强度分别为 和 。平板 上有可让粒子通过的狭缝 和记录粒子 ... ...