1、【金版教程】2016 年高中物理 3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动对点集训 新人教版选修 3-1知识点一 周期、半径公式应用1. (基础理论辨析题)(多选)关于带电粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是( )A. 一个带电粒子以某一初速度射入匀强磁场中，不考虑其他力的作用，粒子可能做匀速直线运动B. 一个带电粒子以某一初速度射入匀强磁场中，不考虑其他力的作用，粒子可能做匀加速直线运动C. 一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，粒子速度越大，其运动周期越长D. 一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，粒子速度越大，其运动半径越大E. 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，比荷相同的带电粒子在
2、磁场中运动周期相同F. 带电粒子在回旋加速器的磁场中做的是周期越来越长的圆周运动答案：ADE解析：带电粒子沿磁感线方向进入磁场，粒子做匀速直线运动，A 正确。粒子在洛伦兹力作用下做加速运动时，洛伦兹力一定变化，肯定不会做匀变速运动，B 错误。根据 r知 D 正确。根据 T 知 C、F 错误，E 正确。mvqB 2 mqB2. (多选)一带电粒子在磁感应强度是 B 的匀强磁场中做匀速圆周运动，如果它又顺利进入一磁感应强度为 2B 的匀强磁场，仍做匀速圆周运动，则( )A. 粒子速率加倍，周期减半B. 粒子的速率不变，轨道半径减半C. 粒子的速度减半，轨道半径变为原来的14D. 粒子的速率不变，周
3、期减半答案：BD解析：粒子进入磁场做匀速圆周运动，受洛伦兹力的作用，洛伦兹力对粒子不做功，所以粒子的速率不变；由 r ， T 得：粒子轨道半径减半，周期减半。mvqB 2 mqB知识点二 粒子运动轨迹的判断3. 在图中，水平导线中有电流 I 通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流 I 的方向相同，则电子将( )A. 沿路径 a 运动，轨迹是圆B. 沿路径 a 运动，轨迹半径越来越大C. 沿路径 a 运动，轨迹半径越来越小D. 沿路径 b 运动，轨迹半径越来越小答案：B解析：由左手定则可判断电子运动轨迹向下弯曲。又由 r 知， B 减小， r 越来越大，mvqB故电子的径迹是 a。且半径越来越
4、大，故 B 对，A、C、D 都错。知识点三 回旋加速器4. (多选)用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的 4 倍，原则上可以采用下列哪几种方法( )A. 将其磁感应强度增大为原来的 2 倍B. 将其磁感应强度增大为原来的 4 倍C. 将 D 形盒的半径增大为原来的 2 倍D. 将 D 形盒的半径增大为原来的 4 倍答案：AC解析：粒子在回旋加速器中旋转的最大半径等于 D 形盒的半径 R，由 R 得粒子最大mvqB动能 Ek mv2 ，欲使最大动能为原来的 4 倍，可将 B 或 R 增大为原来的 2 倍，故12 B2q2R22mA、C 正确。知识点四 粒子在磁场中的应用5. 如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以不同速率沿着与 x 轴成 30角从原点射入磁场，它们的轨道半径之比为 13，则正、负电子在磁场中运动时间之比为( )A. 12 B. 21C. 13 D. 31答案：B解析：首先要画出粒子的运动轨迹，它们的圆心均在垂直于速度方向的虚线上，如图所示。由几何知识可求出正电子在磁场中转动的圆心角为 120，负电子在磁场中转动的圆心角为 60，据 t T 可知，正、负电子在磁场中运动的时间之比为 21，正、负电360子在磁场中运动的时间与粒子的运动半径无关。故 B 正确。
