磁场对运动电荷的作用
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【A级 基础题练熟快】
1．(2019·北京通州区检测)如图所示，矩形虚线框MNPQ内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹．粒子重力和粒子间的相互作用力不计．下列说法正确的是( )
A．粒子a带负电
B．粒子c的动能最大
C．粒子b在磁场中运动的时间最长
D．粒子b在磁场中运动时的向心力最大
解析：选D.根据左手定则知粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，根据qvB＝m，可得：r＝，粒子的动能Ek＝mv2，三个带电粒子的质量、电荷量相同，则可知在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由题图知，c粒子速率最小，b粒子速率最大，则b粒子动能最大，向心力最大，故B错误，D正确；根据t＝·＝，则c粒子圆弧转过的圆心角最大，运动时间最长，选项C错误．
2．如图，直线OP上方分布着垂直纸面向里的匀强磁场，从粒子源O在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为v的质子1和2，两个质子都过P点．已知OP＝a，质子1沿与OP成30°角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互作用力，则( )
A．质子1在磁场中运动的半径为a
B．质子2在磁场中的运动周期为
C．质子1在磁场中的运动时间为
D．质子2在磁场中的运动时间为
解析：选B.根据题意作出粒子运动轨迹如图所示：
由几何知识可知，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r＝a，故A错误；粒子在磁场中做圆周运动的周期T＝＝，故B正确；由几何知识可知，质子1在磁场中转过的圆心角θ1＝60°，质子1在磁场中的运动时间t1＝T＝T＝，故C错误；由几何知识可知，质子2在磁场中转过的圆心角θ2＝300°，质子2在磁场中的运动时间t2＝T＝，故D错误．
3．(2019·四川眉山模拟)如图，圆形区域内存在一垂直纸面的匀强磁场，P和Q为磁场边界上的两点．氕核(H)和氘核(H)粒子从P点朝圆形区域中心射入磁场，且都从Q点射出，不计重力及带电粒子之间的相互作用，关于两粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是( )
A．氘核运动的时间更长
B．氘核的速率更大
C．氘核的动能更大
D．氘核的半径更大
