磁场对运动电荷的作用
(45分钟 100分)
一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分，1～6题为单选题，7～9题为多选题)
1.处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值 ( )
A.与粒子电荷量成正比
B.与粒子速率成正比
C.与粒子质量成正比
D.与磁感应强度成正比
【解析】选D。设带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T，则环形电流：I=
=
，可见，I与q的平方成正比，与v无关，与B成正比，与m成反比，故选D。
2.如图所示，带电小球沿竖直的光滑绝缘圆弧形轨道内侧来回往复运动，匀强磁场方向水平，它向左或向右运动通过最低点时，下列说法错误的是( )
A.加速度大小相等
B.速度大小相等
C.所受洛伦兹力大小相等
D.轨道对它的支持力大小相等
【解析】选D。带电小球沿竖直的光滑绝缘圆弧形轨道向左或向右运动通过最低点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，所以通过最低点时速度大小相等，选项B正确；由a=
得通过最低点时加速度大小相等，选项A正确；通过最低点时所受洛伦兹力大小F=qvB，选项C正确；向左或向右运动通过最低点时，洛伦兹力方向相反，而合力相等，所以轨道对它的支持力大小不相等，选项D错误。
3.(2019·北京高考)如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是 ( )
A.粒子带正电
B.粒子在b点速率大于在a点速率
C.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出
D.若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短
【解析】选C。根据洛伦兹力用来提供向心力，运动轨迹向力的方向弯曲，根据左手定则：磁场穿入手心，四指指向正电荷运动方向或者负电荷运动反方向，拇指所指方向为洛伦兹力方向，由此可以判断出，粒子带负电，选项A错误；因为洛伦兹力与速度始终垂直，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，粒子在a、b两点速率相同，选项B错误；由qBv=m
解得r=
，若只B减小，其他条件不变，半径r变大，粒子从b点右侧射出，选项C正确；根据T=
=
，仅改变入射速率并不影响带电粒子运动周期T，速率减小，半径减小，由图可知，半径减小，在磁场中的轨迹所对应的圆心角先增大后不变，时间先变长后不变，选项D错误。
