课时作业 磁场 时间：45分钟 一、单项选择题 1. 如图所示，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． 粒子 编号 质量 电荷量 (q>0) 速度 大小 1 m 2q v 2 2m 2q 2v 3 3m －3q 3v 4 2m 2q 3v 5 2m －q v 由以上信息可知，从图中abc处进入的粒子对应表中的编号分别为( ) A．3,5,4 B．4,2,5 C．5,3,2 D．2,4,5 解析：根据半径公式r＝结合表格中数据可求得1～5各组粒子的半径之比依次为0.5?2?3?3?2，说明第一组正粒子的半径最小，该粒子从MQ边界进入磁场逆时针运动．由图可知a、b 粒子进入磁场也是逆时针运动，则都为正电荷，而且a、b粒子的半径比为2?3，则a一定是第2组粒子，b是第4组粒子，c顺时针运动，为负电荷，半径与a相等是第5组粒子．正确答案为D. 答案：D 2. 如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，垂直纸面放置，其间距均为a，电流强度均为I，方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度B＝，其中k为常数)．某时刻有一电子(质量为m、电量为e)正好经过原点O，速度大小为v，方向沿y轴正方向，则电子此时所受磁场力为( ) A．方向垂直纸面向里，大小为 B．方向指向x轴正方向，大小为 C．方向垂直纸面向里，大小为 D．方向指向x轴正方向，大小为 解析：P、Q两电流在O处的合场强为零，故O点的磁感应强度相当于只由电流R产生，B0＝＝，再由F＝Bvq可得电子所受洛伦兹力大小为，由左手定则可判断洛伦兹力的方向为垂直纸面向里，故A正确． 答案：A 3．(2015·新课标全国卷Ⅰ)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( ) A．轨道半径减小，角速度增大 B．轨道半径减小，角速度减小 C．轨道半径增大，角速度增大 D．轨道半径增大，角速度减小 解析：带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，得qvB＝m，解得轨道半径r＝.带电粒子由较强磁场区域进入到较弱磁场区域，磁感应强度B减小，由r＝可知，轨道半径r增大．由于洛伦兹力不做功，带电粒子速度不变，由角速度公式ω＝v/r，可知角速度减小，选项D正确，选项A、B、C错误． 答案：D 4．如图所示，带有正电荷的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点分别以30°和60°(与边界的夹角)射入磁场，又恰好都不从另一边界飞出，则下列说法中正确的是( ) A．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为 B．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为 C．A、B两粒子的之比是 D．A、B两粒子的之比是 解析：粒子运动轨迹如图所示，其中A粒子的运动半径为R，d＝R＋Rcos30°，R＝；B粒子的运动半径为r，同理可得：r＝，则＝，所以A、B错误；据R＝可知，两粒子的之比是，C错误，D正确． 答案：D 5．某一空间充满垂直纸面方向的匀强磁场，其方向随时间做周期性变化，磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，规定B>0时磁场的方向穿出纸面．现有一电荷量q＝5π×10－7 C、质量m＝5×10－10 kg的带电粒子在t＝0时刻以初速度v0沿垂直磁场方向开始运动，不计重力，则磁场变化一个周期的时间内带电粒子的平均速度的大小与初速度大小的比值是( ) A．1 B. C. D. 解析：粒子做圆周运动的周期T＝＝0.02 s，则5×10－3 s＝，在B变化的一个周期内粒子的运动轨迹如图所示(假设粒子从M点运动到N点)．平均速度＝＝＝×＝，所以＝，C对． 答案：C 二、多项选择题 6．(2015·四川卷) 如图 ... ...
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