高中物理磁场集训题.pdf

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.
2ω
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°，
则
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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