学业分层测评(二十四) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是( ) A．速率越大，周期越大 B．速率越小，周期越大 C．速度方向与磁场方向平行 D．速度方向与磁场方向垂直 【解析】 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，周期T＝，与速率无关，A、B均错．运动方向与磁场方向垂直，C错，D对． 【答案】 D 2．(多选)下列有关带电粒子运动的说法中正确的是(不计重力)( ) A．沿着电场线方向飞入匀强电场，动能一定变化 B．沿着磁感线方向飞入匀强磁场，动能一定变化 C．垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动能一定变化 D．垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动能一定不变 【解析】 带电粒子沿电场线运动，电场力做功，动能一定会变化，故A正确；带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力不做功，动能一定不变，故B、C错，D对． 【答案】 AD 3．(多选)在回旋加速器中( ) A．高频电源产生的电场用来加速带电粒子 B．D形盒内既有匀强磁场，又有高频电源产生的电场 C．D形盒内只有匀强磁场，没有高频电源产生的电场 D．带电粒子在D形盒中运动时，磁场力使带电粒子速度增大 【解析】 磁场不能加速带电粒子，因洛伦兹力是不做功的；D形盒把高频电源产生的电场屏蔽了． 【答案】 AC 4．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，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．已知磁场方向垂直纸面向里，以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是( ) 【解析】 由半径公式R＝得＝·＝2，再由左手定则知，选项A正确，B、C、D均错． 【答案】 A 5．(多选)如图6 3 11所示，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B.现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入磁场．在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出磁场．不计重力的影响，由这些信息可以确定的是( ) 图6 3 11 A．能确定粒子通过y轴时的位置 B．能确定粒子速度的大小 C．能确定粒子在磁场中运动所经历的时间 D．以上三个判断都不对 【解析】 由题意可分析出粒子在磁场中做圆周运动的圆心为坐标原点O，所以粒子通过y轴的位置为y＝r＝x0；由r＝得：v＝；粒子在磁场中运动时间为t＝＝，综上可知A、B、C正确． 【答案】 ABC 6．如图6 3 12所示的圆形区域内，匀强磁场方向垂直于纸面向里．有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中( ) 图6 3 12 A．运动时间越长，其轨道对应的圆心角越大 B．运动时间越长，其轨道越长 C．运动时间越短，射出磁场区域时速度越小 D．运动时间越短，射出磁场区域时速度的偏向角越大 【解析】 质子的速度越小，运动半径越小，在磁场中运动的时间越长，轨迹对应的圆心角越大，但运动轨迹不一定长；同理，速度越大，半径越大，在磁场中运动时间越短，速度的偏向角越小．故选项A正确． 【答案】 A 7．如图6 3 13所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负离子(质量相同)以相同速率沿与x轴成30°角的方向从原点射入磁场，则正、负离子在磁场中运动时间之比为( ) 图6 3 13 A．1∶2 B．2∶1 C．1∶ D．1∶1 【解析】 作出轨迹，找出轨迹所对圆心角是解题的关键，如图所示．t1＝T＝·，t2＝T＝·，所以t2∶t1＝2∶1，即B选项正确． 带负电离子的轨迹图 带正电离子的轨迹图 【答案】 B 8．如图6 3 14所示，匀强磁场磁感应强度为B＝0.2 T，方向垂直纸面向里．在磁场中的P点引入一个质量为m＝2.0×10－8 kg、带电荷量为q＝＋5×10－6 C的粒子，并使之以v＝10 m/s的速度垂直于磁场方向开始运动，运动方向如图所示，不计粒子重力，磁场 ... ...
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