【全程复习方略】（广东专用）高考物理一轮复习 第十一章 第2讲磁场对运动电荷的作用课时作业.doc

【全程复习方略】（广东专用）2014版高考物理一轮复习 第十一章 第2讲磁场对运动电荷的作用课时作业(40分钟 100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题至少一个答案正确,选不全得3分)1.电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列说法中正确的是()a.速率越大,周期越大b.速率越小,周期越大c.速度方向与磁场方向平行d.速度方向与磁场方向垂直2.(2013黄山模拟)下列各图中,运动电荷的速度方向,磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是()3.(2013百色模拟)如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为()a.12b.21c.13d.114.(2012大纲版全国卷)质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,已知两粒子的动量大小相等。下列说法正确的是()a.若q1=q2,则它们做圆周运动的半径一定相等b.若m1=m2,则它们做圆周运动的半径一定相等c.若q1q2,则它们做圆周运动的周期一定不相等d.若m1m2,则它们做圆周运动的周期一定不相等5.如图所示,有界匀强磁场边界线spmn,速率不同的同种带电粒子从s点沿sp方向同时射入磁场,其中穿过a点的粒子速度v1与mn垂直;穿过b点的粒子速度v2与mn成60角,设两粒子从s到a、b所需时间分别为t1和t2,则t1t2为(重力不计)()a.13b.43c.11d.326.如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b经电压u加速(在a点初速度为零)后,进入磁感应强度为b的匀强磁场做匀速圆周运动,最后分别打在感光板s上的x1、x2处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径,则()a.a的质量一定大于b的质量b.a的电荷量一定大于b的电荷量c.a运动的时间大于b运动的时间d.a的比荷qama大于b的比荷qbmb7.(2011海南高考)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从o点入射。这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子,不计重力。下列说法正确的是()a.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同b.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同c.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同d.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大8.(2013株洲模拟)如图所示,在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子(重力不计)从ab边的中点o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ab边的夹角为60,若要使粒子能从ac边穿出磁场,则匀强磁场的磁感应强度b需满足()a.b3mv3aqb.b3mvaqd.bx1,故r2r1,即a的比荷大于b的比荷,故a、b错误,d正确。再根据t=12t=mqb,a的运动时间小于b的运动时间,c错误。7.【解析】选b、d。根据带电粒子在磁场中运动的周期t=2mqb,由此可知两种粒子在磁场中的运动周期相同,若速度不同的粒子在磁场中转过的圆心角相同时,轨迹可以不同,但运动时间相同,由半径公式r=mvqb可知,入射速度相同的粒子轨迹相同,粒子在磁场中运动的时间t=2t,即由轨迹所对的圆心角决定,故b、d正确,a、c错误。8.【解析】选b。粒子刚好到达c点时,其运动轨迹与ac相切,如图所示,则粒子运动的半径为r0=acot30。由r=mvqb得,粒子要能从ac边射出,粒子运行的半径rr0,解得b3mv3aq,选项b正确。9.【解析】选a。质子的速度越小,运动半径越小,轨迹对应的圆心角越大,在磁场中运动的时间越长,但运动轨迹不一定长;同理,速度越大,半径越大,速度的偏向角越小,运动时间越短,故a正确,b、c、d错误。10.【解析】选a。粒子做匀速圆周运动的周期为t=2mqb,故电压周期必须与粒子运动周期同步,粒子的最大速度由最大半径r决定,由r=mvbq得v=qbrm,a正确。11.【解析】(1)过o点和p点作速度方向的垂线,两线交点c即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心,如图所示,则可知op=2rsin(2分)bqv0=mv02r(2分)解得:op=2mv0bqsin(2分)(2)由图中可知:2=t=2tt(2分)又v0=r=2rt(2分)解得:t=2mbq。(2分)答案：(1)2mv0bqsin(2)2mbq12.【解析】(1)m、n两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在cd板上,所以圆心在c点,如图所示,ch=qc=l故半径r1=l(2分)又因qv1b=mv12r1(2分)qum=12mv12(2分)所以um=qb2l22m。(2分)(2)设粒子在磁场中运动的轨迹与cd板相切于k点,此轨迹的半径为r2,在akc中:sin45=r2l-r2(2分)解得r2=(2-1)l即kc长等于r2=(2-1)l(2分)所以cd板上可能被粒子打中的区域的长度x=hk,即x=r1-r2=(2-2)l。(2分)(3)打在qe间的粒子在磁场中运动的时间最长,均为半周期,所以tm=t2=mbq。(4分)答案：(1)qb2l22m(2)(2-2)l(3)mbq【总结提升】带电粒子在磁场中运动应注意的五大问题处理带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题的关键是画出符合题意的运动轨迹图。先确定圆心,然后根据几何关系确定半径、圆心角。其中半径和带电粒子的速