高考物理复习 金版教程 第8章第2单元 磁场对运动电荷的作用练习.doc

限时规范特训(时间：45分钟分值：100分)1如图所示，在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为a；给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是 ()a无论小球带何种电荷，小球仍会落在a点b无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长c若小球带负电荷，小球会落在更远的b点d若小球带正电荷，小球会落在更远的b点解析：从南向北观察小球的运动轨迹如题图所示，如果小球带正电荷，则洛伦兹力斜向右上，该洛伦兹力在竖直向上和水平向右均有分力，因此，小球落地时间会变长，水平位移会变大；同理，若小球带负电，则小球落地时间会变短，水平位移会变小，故选项d正确答案：d2极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的如右图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小此运动形成的原因是()a可能是洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小b可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小c可能是粒子所带电荷量减小d南北两极的磁感应强度较大解析：洛伦兹力永远不做功，a错；由带电粒子旋转半径r知，半径减小，可能是粒子速度v减小、电荷量增大或磁感应强度变大，故b、d正确，c错答案：bd3. 如图所示，在半径为r的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为b，方向垂直于圆平面(未画出)一群比荷为的负离子体以相同速率v0(较大)，由p点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，则下列说法正确的是(不计重力)()a.离子飞出磁场时的动能一定相等b离子在磁场中运动半径一定相等c由q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长d沿pq方向射入的离子飞出时偏转角最大解析：射入磁场的粒子比荷相等，但质量不一定相等，故射入时初动能可能不等，又因为磁场对电荷的洛伦兹力不做功，故这些粒子从射入到射出动能不变，但不同粒子的动能可能不等，a项错误粒子在磁场中偏转的半径为r，由于比荷和速度都相等，磁感应强度b为定值，故所有粒子的偏转半径都相等，b正确同时各粒子在磁场中做圆周运动的周期t，也相等，根据几何规律：圆内，较长的弦对应较大的圆心角，所以从q点射出的粒子偏转角最大，在磁场内运动的时间最长，c对沿pq方向射入的粒子不可能从q点射出，故偏角不最大，d错，选bc.答案：bc4.如图所示是某离子速度选择器的原理示意图，在横截面半径r10 cm的圆形区域内有磁感应强度b1104 t的匀强磁场，磁场方向平行于柱形圆筒的轴线，在圆柱形筒壁上某一直径两端开有两个小孔a、b，分别作为离子的入射孔和出射孔现有一束比荷为21011 c/kg的正离子，从a孔射入，正离子射入的角度不同，最后能从b孔射出的离子速度大小就不同，其中入射角30，且不与筒壁碰撞而从出射孔射出的离子的速度大小为()a4105 m/sb2105 m/sc4106 m/s d2106 m/s解析：画出离子运动轨迹所在的圆，如右图所示作半径r、圆心o，由圆的性质可知三角形abo是等边三角形，即半径r2r0.2 m，由qvbm得v2101111040.2 m/s4106 m/s.答案：c5.如图所示，一带电小球质量为m，用丝线悬挂于o点，在竖直面内摆动，最大摆角为60，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为()a0 b2mgc4mg d6mg解析：若没有磁场，则到达最低点绳子的张力为f，则fmg由能量守恒得：mgl(1cos60)mv2联立得f2mg.当有磁场存在时，由于洛伦兹力不做功，在最低点悬线张力为零则f洛2mg当小球自右方摆到最低点时洛伦兹力大小不变，方向必向下，由公式得ff洛mg此时绳中的张力f4mg.答案：c6两个电量分别为q和q的带电粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30和60，磁场宽度为d，两粒子同时由a点出发，同时到达b点，如右图所示，则()aa粒子带正电，b粒子带负电b两粒子的轨道半径之比rarbc两粒子的质量之比mamb12d两粒子的速度之比vavb12解析：如右图所示，由左手定则可判定：a粒子带负电，b粒子带正电，故a错误；由几何关系可得：rarb；两者运动时间相同，则由：ttbta，可知，由bqv可得：t，则；又由bqvm，解得：v，则.答案：c7如图所示，在x0，y0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xoy平面向里，大小为b，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x轴上的p点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则()a初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子b初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子c在磁场中运动时间最长的是沿方向射出的粒子d在磁场中运动时间最长的是沿方向射出的粒子解析：显然图中四条圆弧中对应的半径最大，由半径公式r可知，质量和电荷量相同的带电粒子在同一个磁场中做匀速圆周运动的速度越大，半径越大，a对b错；根据周期公式t知，当圆弧对应的圆心角为时，带电粒子在磁场中运动的时间为t，圆心角越大则运动时间越长，圆心均在x轴上，由半径大小关系可知的圆心角为，且最大，故在磁场中运动时间最长的是沿方向出射的粒子，d对c错答案：ad8.如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上， 并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为b的匀强磁场中质量为m、带电荷量为q的小滑块从斜面顶端由静止下滑在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是 ()a滑块受到的摩擦力不变b滑块到达地面时的动能与b的大小无关c滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下db很大时，滑块可能静止于斜面上解析：由左手定则知c正确而fffn(mgcosbqv)要随速度增加而变大，a错误若滑块滑到斜面底端已达到匀速运动状态，应有ffmgsin，可得v(cos)，可看到v随b的增大而减小若滑块滑到斜面底端时还处于加速运动状态，则在b越强时，ff越大，滑块克服阻力做功越多，到达斜面底端的速度越小，b错误当滑块能静止于斜面上时应有mgsinmgcos，即tan，与b的大小无关，d错误答案：c92011浙江利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子图中板mn上方是磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为l.一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板mn进入磁场，对于能够从宽度d的缝射出的粒子，下列说法正确的是()a. 粒子带正电b. 射出粒子的最大速度为c. 保持d和l不变，增大b，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大d. 保持d和b不变，增大l，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大解析：本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动分析根据左手定则知粒子带负电，a项错误；粒子在磁场中运动的最大半径rmax，由r得vmax，b项正确；最小半径rmin，最小速度vmin，故速度之差vbd，与l无关，可知c项正确，d项错误答案：bc102012淄博模拟如图所示，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轴正方向成角(0r，要使粒子在磁场中运动的时间最长，则粒子在磁场中运动的圆弧所对应的弧长最长，从下图中