课时跟踪检测(二十九)　带电粒子在磁场中的运动

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课时跟踪检测(二十九)　带电粒子在磁场中的运动
1．(多选)用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹。图甲是洛伦兹力演示
仪的实物图，图乙是结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线
圈中的电流越大，产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂
直磁感线方向射入磁场。下列关于实验现象和分析正确的是(　　)
A．要使电子形成如图乙中的运动径迹，励磁线圈应通以顺时针方向的电流
B．仅升高电子枪加速电场的电压，运动径迹的半径变大
C．仅增大励磁线圈中的电流，运动径迹的半径变大
D．仅升高电子枪加速电场的电压，电子做匀速圆周运动的周期将变大
解析：选AB　励磁线圈通以顺时针方向的电流，根据右手螺旋定则可得，产生的磁
场方向垂直纸面向里，根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力正好指向运动径迹圆心，
故A正确；根据公式 r＝可知，当升高电子枪加速电场的电压时，电子的速度增大，所以
运动半径增大，B正确；若仅增大励磁线圈中的电流，则磁感应强度增大，根据公式 r＝可
知运动半径减小，C错误；根据公式 T＝可知，电子做匀速圆周运动的周期和速度大小无
关，D错误。
2.(多选)(2020·福建泉州市模拟)如图所示，粗糙木板 MN 竖直固定在方向垂
直纸面向里的匀强磁场中。t＝0时，一个质量为 m、电荷量为 q的带正电物块沿
MN 以某一初速度竖直向下滑动，则物块运动的 vt图象可能是(　　)
解析 ：选ACD 　设初速度为 v0，则 FN＝Bqv0，若 满足 mg ＝Ff＝μFN，即 mg ＝
μBqv0，物块向下做匀速直线运动，选项 A正确；若 mg>μBqv0，则物块开始有向下的加速
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度，由 a＝可知，随速度增加，加速度减小，即物块先做加速度减小的加速运动，最后达
到匀速状态，选项 D正确；若 mg<μBqv0，则物块开始有向上的加速度，做减速直线运动，
由a＝可知，随速度减小，加速度减小，即物块先做加速度减小的减速运动，最后达到匀
速状态，选项 C正确。
3．(多选)如图所示，在直角坐标系 xOy 中x＞0空间内充满方向
垂直纸面向里的匀强磁场(其他区域无磁场)，在 y轴上有到原点 O的
距离均为 L的C、D两点。带电粒子 P(不计重力)从C点以速率 v沿x
轴正向射入磁场，并恰好从 O点射出磁场；与粒子 P相同的粒子 Q
从C点以速率 4v沿纸面射入磁场，并恰好从 D点射出磁场，则(　　)
A．粒子 P带正电
B．粒子 P在磁场中运动的时间为
C．粒子 Q在磁场中运动的时间可能为
D．粒子 Q在磁场中运动的路程可能为
解析：选ABD　粒子 P从C点沿 x轴正向进入磁场，受洛伦兹力而向上偏转过 O点，
由左手定则知带正电，故 A正确；据题意可知 P粒子在磁场中做半个圆周运动，则半径为
R1＝，运动时间为 t1＝＝，故 B正确；Q粒子与 P粒子的比荷相同，而速度为 4v，由 R＝
可知 R2＝4R1＝2L，而 CD 距离为 2L，故 Q粒子不可能沿 x轴正向进入磁场。设与 y轴
的夹角为 θ，分別有两种情况从 C点进过 D出，轨迹如图所示：
由几何关系可知 θ＝30°，两种轨迹的圆心角为 60°和300°，则粒子 Q的运动时间 t2＝
＝或 t2＝＝，而圆周的弧长为 s＝·2L＝或 s＝·2L＝，故 C错误，D正确。
4.如图所示，半径为 r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁
感应强度大小为 B。磁场边界上 A点有一粒子源，源源不断地向磁场发射
各种方向(均平行于纸面)且速度大小相等的带正电的粒子(重力不计)，已
知粒子的比荷为 k，速度大小为 2kBr。则粒子在磁场中运动的最长时间为(
)
摘要：

第1页共7页课时跟踪检测(二十九)　带电粒子在磁场中的运动1．(多选)用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹。图甲是洛伦兹力演示仪的实物图，图乙是结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场。下列关于实验现象和分析正确的是(　　)A．要使电子形成如图乙中的运动径迹，励磁线圈应通以顺时针方向的电流B．仅升高电子枪加速电场的电压，运动径迹的半径变大C．仅增大励磁线圈中的电流，运动径迹的半径变大D．仅升高电子枪加速电场的电压，电子做匀速圆周运动的周期将变大解析：选AB　励磁线圈通...

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