【创新设计】高考物理总复习 3182 磁场对运动电荷的作用.doc

第2讲 磁场对运动电荷的作用图82151如图8215，没有磁场时，显像管内电子束打在荧光屏正中的o点，加磁场后电子束打在荧光屏o点上方的p点，则所加磁场的方向可能是()a垂直于纸面向内 b垂直于纸面向外c平行于纸面向上 d平行于纸面向下解析：电子受到的洛伦兹力的方向向上，由左手定则，可判定磁场方向可能垂直于纸面向外，b项正确答案：b2.图8216如图8216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：bc图82173(2009北京西城模拟)如图8217所示，在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为b.许多相同的离子，以相同的速率v，由o点沿纸面向各个方向(y0)射入磁场区域不计离子所受重力，不计离子间的相互影响图中曲线表示离子运动的区域边界，其中边界与y轴交点为m，边界与x轴交点为n，且omonl.由此可判断()a这些离子是带负电的 b这些离子运动的轨道半径为lc这些离子的荷质比为 d当离子沿y轴正方向射入磁场时会经过n点解析：根据左手定则，离子带正电，a项错误；由图可知，粒子轨道半径为l，b项错误；再根据qvb，c项错误；由于onl，粒子半径为l，on恰好为粒子圆周运动直径，故d项正确答案：d图82184(2009东营模拟)如图8218所示，在一匀强磁场中有三个带电粒子，其中1和2为质子，3为粒子(he)的径迹它们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，三者轨道半径r1r2r3并相切于p点，设t、v、a、t分别表示它们做圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从经过p点算起到第一次通过图中虚线mn所经历的时间，则() at1t2v3ca1a2a3 dt1t2t3解析：各粒子做圆周运动的周期t，根据粒子的比荷大小可知：t1t2r2r3结合r及粒子比荷关系可知v1v2v3，故b项错误；粒子运动的向心加速度a，结合各粒子的比荷关系及v1v2v3可得：a1a2a3，故c项正确；由题图可知，粒子运动到mn时所对应的圆心角的大小关系为123，而t1t2，因此t1t2，由t2t3，且23，可知t20、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项对b项错；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：ad7.图8225如图8225所示，在屏mn的上方有磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里p为屏上的一个小孔pc与mn垂直一群质量为m、带电量为q的粒子(不计重力)，以相同的速率v，从p处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域粒子入射方向在与磁场b垂直的平面内，且散开在与pc夹角为的范围内则在屏mn上被粒子打中的区域的长度为()a. b.c. d.解析：由图可知，沿pc方向射入磁场中的带负电的粒子打在mn上的点离p点最远，为pr，沿两边界线射入磁场中的带负电的粒子打在mn上的点离p点最近为：pqcos ，故在屏mn上被粒子打中的区域的长度为：qrprpq，选项d正确答案：d图82268如图8226所示为一个质量为m、电荷量为q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为b的匀强磁场中，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是下图中的()解析：给圆环向右的初速度v0，圆环运动有三种可能性，若bv0qmg时，圆环做匀速直线运动，故a项正确若vv0时，圆环与杆下边有摩擦力作用，摩擦力逐渐减小，运动加速度逐渐减小，最终为零，bvqmg时，圆环做匀速直线运动，故d项正确若vr，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，从右图中可以看出，以直径ab为弦、r为半径所作的圆周，粒子运动时间最长，t，运动时间tmt，又sin ，