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高中物理磁场集训题.pdf

来源:物理ok网 编辑:李仲旭 时间:2017-02-19 点击量:
一 、 选择题
【调研 1】一圆筒处于磁感应强度大小为 B 的匀
强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图
所示.图中直径 MN 的两端分别开有小孔,筒绕其中
心轴以角速度 ω 顺时针转动. 在该截面内, 一带电粒
子从小孔 M 射入筒内,射入时的运动方向与 MN 成
30°角. 当筒转过 90°时, 该粒子恰好从小孔 N 飞出圆
筒.不计重力.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则
带电粒子的比荷为( )
A.
ω
3B B.
ω
2B C.
ω
B D.

B
【解题关键】 解此题的关键有三点:
(1)带电粒子进入磁场后的运动性质.
(2)当筒转过 90°时,N 点的位置.
(3)画出带电粒子的轨迹并活用几何关系.
【解析】选 A 如图所示,粒子在磁场中做匀速圆周
运动, 圆弧 MP 所对应的圆心角由几何知识知为30°,

π
2ω =
2πm
qB
·
30°
360° ,即
q
m =
ω
3B ,选项 A 正确.
【调研2】 平面OM和平面ON之间的夹角为30°,
其横截面(纸面)如图所示,平面 OM 上方存在匀强磁
场,磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向外.一
带电粒子的质量为 m,电荷量为 q(q>0).粒子沿纸面
以大小为 v 的速度从 OM 的某点向左上方射入磁场,
速度与 OM 成 30°角.已知该粒子在磁场中的运动轨
迹与 ON 只有一个交点,并从 OM 上另一点射出磁
场.不计重力.粒子离开磁场的出射点到两平面交线
O 的距离为 ( )
A.
mv
2qB B.
3mv
qB
C. 2mv
qB
D. 4mv
qB
【解题关键】
关键语句  信息解读
q>0  带电粒子带正电
与 ON 只有一个
交点
与 ON 边界相切
不计重力  只受洛伦兹力作用
【解析】选 D 如图所示,粒子在磁场中运动的轨道
半径为 R= mv
qB .设入射点为 A,出射点为 B,圆弧与
ON 的交点为 P.由粒子运动的对称性及粒子的入射方
向知,AB=R.由几何图形知,AP= 3R,则 AO= 3
AP=3R,所以 OB=4R= 4mv
qB
.故选项 D 正确.
【调研 3】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(速度方向与边界的夹角
分别为 30°、60°)从宽度为 d 的有界匀强磁场的边界
上的 O 点射入磁场, 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1∶
3
B.A、B 两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为
3(2- 3)∶1
C.A、B 两粒子的比荷之比是 3∶1
D.A、B 两粒子的比荷之比是 1∶ 3
【解析】选 B A、B 两粒子运动轨迹如图所示.

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