人教版江苏专用高中物理选择性必修第二册素养培优练2带电粒子在有界磁场中的运动含答案

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素养培优练(二)　带电粒子在有界磁场中的运动一、选择题1．如图所示，一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角。磁场的磁感应强度大小为(　　)A．eq \f(mv,qRtan \f(θ,2)) B．eq \f(mv,qRcot \f(θ,2))C．eq \f(mv,qRsin \f(θ,2)) D．eq \f(mv,qRcos \f(θ,2))B　[以速度v正对着圆心射入磁场，将背离圆心射出，轨迹圆弧的圆心角为θ，如图，由几何关系知轨迹圆半径r＝eq \f(R,tan \f(θ,2))，由半径r＝eq \f(mv,qB)解得B＝eq \f(mv,qRcot \f(θ,2))，选项B正确。]2．如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电荷量大小为q(不计重力)的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子在磁场中运动时到x轴的最大距离为a，则磁感应强度B和该粒子所带电荷的正、负可能是(　　)A．eq \f(3mv,2aq)，正电荷 B．eq \f(mv,aq)，正电荷C．eq \f(3mv,2aq)，负电荷 D．eq \f(mv,2aq)，负电荷C　[如图所示，若粒子带正电，则a＝r(1－sin 30°)＝eq \f(mv,2qB)，则B＝eq \f(mv,2qa)，选项A、B错误；若粒子带负电，则a＝r(1＋sin 30°)＝eq \f(3mv,2qB)，则B＝eq \f(3mv,2qa)，选项C正确，D错误。]3．如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0