重难强化训练(四)带电粒子在磁场或复合场中的运动(40分钟90分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分.1～6题为单选，7～10题为多选．)1．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同，方向平行．速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子，从较强磁场区域进入较弱的磁场区域后，粒子的()【导学号：52592127】A．轨道半径减小，角速度增大B．轨道半径减小，角速度增大C．轨道半径增大，角速度增大D．轨道半径增大，角速度减小D[带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，由牛顿2vmv第二定律可知：qvB＝m，解得：r＝，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域qBr后．B减小，所以r增大，线速度、角速度的关系为：v＝ωr，因洛伦兹力不做功，线速度v的大小不变，因半径r增大，所以角速度减小，故D正确，A、C、D错误．]2．如图8所示，在xOy平面内，匀强电场的方向沿x轴正向，匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里．一电子在xOy平面内运动时，速度方向保持不变．则电子的运动方向沿()图8A．x轴正向B．x轴负向D．y轴负向轴正向．CyC[电子受电场力方向一定水平向左，所以需要受向右的洛伦兹力才能做匀页1第]速运动，根据左手定则进行判断可得电子应沿y轴正向运动．所示为质谱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9，m)(不计重力、带电荷量为q的带电粒子仪的原理图．设想有一个静止的质量为的偏转磁场中，带电粒BU的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为经电压为之间的函数关与U＝x，则在下图中能正确反映xOP子打到底片上的P点，设)系的是(9图12xv＝，进入磁场后偏转，OPB[带电粒子先经加速电场加速，故qU＝m2vm2mU8]B为正确答案．＝2r＝，两式联立得，OP＝x∝＝U，所以2qBqB的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电．半径为r4AOB∠并从B点射出．不计重力粒子()从A点以速度v垂直磁场方向射入磁场中，0)10＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为(【导学号：52592128】10图r2πrπ23B.A.vv3300rπr3πD.C.vv3300mπ1︵但题中已知条件不够，.60°，知t＝T＝从D[AB弧所对应的圆心角θ＝qB63︵AB3＝，从题图分析有R由匀速圆周运动没有此选项，另想办法找规律表示t.t＝v0︵πrπ3AB3︵＝tr，则π＝，故D正确．θ＝r，则：ABR·＝3r×＝]vv333005.地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动，如图11所示，由此可以判断()图11页2第A．油滴一定做匀速直线运动B．油滴可以做变速直线运动C．如果油滴带正电，它是从N点运动到M点D．电场的方向一定是水平向右A[油滴受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力．据F＝qvB可知，粒子必定做匀速直线运动，故A正确，B错误．根据做直线运动的条件，油滴受力如图所示：如果油滴带正电，由左手定则判断可知，油滴的速度方向由M指向N，故油滴从M点运动到N点，C错误．电场力方向一定向左，若带正电荷，则电场方向是水平向左，若带负电荷，则电场方向是水平向右，D错误．]图126．如图12所示，匀强电场和匀强磁场中，有一带负电的小球穿在绝缘光滑的竖直圆环上，小球在圆环的顶端由静止释放，如果小球受到的电场力和重力的大小相等，那么当它在圆环上滑过的弧长对应的圆心角为下列何值时，小球受到的洛伦兹力最大()【导学号：52592129】ππB.A.243πD．πC.4C[根据F＝qvB知，小球速度最大时，所受洛伦兹力最大．由于qE＝mg，πmg若重力、电场力的合力与水平方向的夹角为θ，则tanθ＝＝1，θ＝.由于洛伦4qE3π兹力不做功，根据动能定理知，小球沿圆环运动的圆心角为时，速度最大，洛4伦兹力最大．C正确．]7．如图13所示，有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域Ⅰ和匀强磁场页3第相同，R区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径)则它们具有相同的(13图．质量BA．电荷量．比荷DC．速度中正交电磁场区域Ⅰ实际上是一个速度选择器，这束正离子在区域ⅠCD[vm，所以它们均不偏转，说明它们具有相同的速度．在区域Ⅱ中半径...