物理（人教版） 选修3-1 培优精练 3.3 带电粒子在磁场中的运动 一．选择题 1.如图所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到底端，速度为v。若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时（ ） A.v变大 B.v变小 C.v不变 D.不能确定v的变化 答案 B 解析 由于带负电的物体沿斜面下滑时受到垂直斜面向下的洛伦兹力作用，故物体对斜面的正压力增大，斜面对物体的滑动摩擦力增大，由于物体克服摩擦力做功增大，所以物体滑到底端时v变小，B正确。 / / / / 第1题图 第2题图 第3题图 第4题图 2.如图甲所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图。电流方向如图乙所示，试判断垂直纸面向外而来的电子束将向哪边偏转（ ） A.向上 B.向下 C.向左 D.向右 答案 C 解析 由安培定则可知两侧线圈内的磁场方向向上，则通过圆环中间区域的磁场方向向下，根据左手定则可知电子束将向左偏转，故选项C正确。 3.（2017·温州模拟）如图为云室中某粒子穿过铅板P前后的运动轨迹，室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直（图中垂直于纸面向里）。由此可知粒子（ ） A.一定带正电 B.一定带负电 C.不带电 D.可能带正电，也可能带负电 答案 A 解析 带电粒子穿过铅板有能量损失，其速度减小，由R＝可知，带电粒子做圆周运动的半径应变小，由题图可知带电粒子应从下往上运动，再由左手定则判定粒子带正电，本题只有选项A正确。 4.(2016·杭州市模拟)如图所示，一轨道由两等长的光滑斜面AB和BC组成，两斜面在B处用一光滑小圆弧相连接，BA、BC关于竖直线BD对称且BD右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，B处可认为处在磁场中，P是BC的中点，一带电小球从A点由静止释放后能沿轨道来回运动，C点为小球在BD右侧运动的最高点，则下列说法正确的是( ) A．C点与A点不在同一水平线上 B．小球向右或向左滑过B点时，对轨道压力相等 C．小球向上或向下滑过P点时，其所受洛伦兹力相同 D．小球从A到B的时间是从C到P时间的倍 答案 D 解析 小球在运动过程中受重力、洛伦兹力和轨道支持力作用，因洛伦兹力不做功，支持力始终与小球运动方向垂直，也不做功，即只有重力做功，满足机械能守恒，因此C点与A点等高，在同一水平线上，选项A错误；小球向右或向左滑过B点时速度等大反向，即洛伦兹力等大反向，小球对轨道的压力不等，选项B错误；同理小球向上或向下滑过P点时，洛伦兹力也等大反向，选项C错误；因洛伦兹力始终垂直BC，小球在AB段和BC段(设两斜面与水平面的夹角均为θ)的加速度均由重力沿斜面的分力产生，大小为gsin θ，由x＝at2得小球从A到B的时间是从C到P时间的倍，选项D正确． 5.如图所示,带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,且同时到达P点,已知OP连线与边界垂直,则a、b两粒子的质量之比为( ) A.3∶4 B.2∶1 C.1∶2 D.4∶3 答案：A 解析：根据题意画出粒子a、b的轨迹如图所示,则粒子a、b的圆心分别是O1和O2,磁场宽度为d,由图可知,粒子a在磁场中运动轨迹的半径ra=,粒子b在磁场中运动轨迹的半径rb==d,由洛伦兹力提供向心力得qvB=,则ra=,rb=,粒子a、b的动能相等,即mamb,粒子a在磁场中运动的时间t=Ta=,粒子b在磁场中运动的时间t=Tb=,由以上各式解得,ma∶mb=3∶4,选项A正确。 / / / / 第5题图 第6题图 第7题图 第8题图 6.长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图12所示．磁感应强度为B，板间距离为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)，从左边极板间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满足v<或v> D．使粒子的速度v满足
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