【名师一号】高考物理一轮 82磁场对运动电荷的作用双基练 新人教版.doc

2014名师一号高考物理一轮双基练：8-2磁场对运动电荷的作用1(多选题)练图821如练图821所示，在x0、y0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xoy平面向里，大小为b.现有一质量为m、电量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的p点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场，不计重力的影响由这些条件可知()a能确定粒子通过y轴时的位置b能确定粒子速度的大小c能确定粒子在磁场中运动所经历的时间d以上三个判断都不对解析粒子在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出磁场，可知半径大小等于x0，a选项正确；由rx0v，所以b选项正确；画出轨迹可知粒子完成了四分之一圆周的路径，所以有tt，c选项正确，d选项错误答案abc2.练图822一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场粒子的一段径迹如练图822所示径迹上的每一小段都可近似看成圆弧由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)从图中情况可以确定()a粒子从a到b，带正电 b粒子从a到b，带负电c粒子从b到a，带正电 d粒子从b到a，带负电解析垂直于磁场方向射入匀强磁场的带电粒子受洛伦兹力作用，使粒子做匀速圆周运动，半径r.由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量减小，磁感应强度b、带电荷量q不变又据ekmv2知，v在减小，故r减小，可判定粒子从b向a运动；另据左手定则，可判定粒子带正电，c选项正确答案c3.练图823如练图823所示，在第象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率与x轴成30角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为()a1：2 b2：1c1：3 d1：1解析由t可知，正、负电子的运动周期相同，故所用时间之比等于轨迹对应的圆心角之比作出正、负电子运动轨迹如练答图821所示，由几何知识可得正电子运动的圆心角等于120，负电子运动的圆心角等于60，而电荷在磁场中的运动时间tt，所以t正：t负正：负2：1，故b项正确，a、c、d项错误练答图821练图824答案b4(多选题)用绝缘细线悬挂一个质量为m、带电荷量为q的小球，让它处于如练图824所示的磁感应强度为b的匀强磁场中由于磁场的运动，小球静止在图中位置，这时悬线与竖直方向夹角为，并被拉紧，则磁场的运动速度和方向是()av，水平向左 bv，竖直向下cv，竖直向上 dv，水平向右解析根据运动的相对性，带电小球相对磁场的速度与磁场相对于小球(相对地面静止)的速度大小相等、方向相反洛伦兹力fqvb中的v是相对于磁场的速度根据力的平衡条件可以得出，当小球相对磁场以速度v竖直向下运动或以速度v水平向右运动，带电小球都能处于图中所示的平衡状态，故本题选a、c.答案ac5地球磁场对电视机显像管中电子束有影响如练图825所示，电子枪到荧光屏的距离为d，显像管的取向使电子水平地由南向北运动，该处地球磁场的竖直分量向下，大小为b，电子枪中电子的加速电压为u.仅考虑地磁场对电子束的作用，则当电子束在南北方向上通过距离d时，以下说法不正确的是()练图825a电子束向东偏转bu越大，电子束偏转角越大cu越大，电子束偏转半径越大du越大，电子束在荧光屏上的偏转距离越小解析电子束向东偏转，r，qumv2，u越大，偏转半径r越大，偏转角越小，偏转距离ldtan越小答案b6.练图826(多选题)(2013陕西师大附中期中考试)如练图826所示，质量为m、电荷量为e的质子以某一初动能ek从坐标原点o沿x轴正方向进入场区，若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场时，质子通过p(d，d)点时的动能为5ek；若场区仅存在垂直于xoy平面的匀强磁场时，质子也能通过p点不计质子的重力设上述匀强电场的电场强度大小为e、匀强磁场的磁感应强度大小为b，则下列说法中正确的是()ae becb db解析当只存在匀强电场时，根据动能定理有eed5ekek0，可得e，选项a正确，b错误；若只存在匀强磁场，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，作出其运动轨迹，确定圆心位置应该在y轴上，并且处在op连线的垂直平分线上，根据几何关系可得，轨迹半径为rd，根据洛伦兹力提供向心力有bve，可得b，选项c正确，d错误答案ac7.练图827如练图827所示，无重力空间中有一恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xoy平面向外、大小为b，沿x轴放置一个垂直于xoy平面的较大的荧光屏，p点位于荧光屏上，在y轴上的a点放置一放射源，可以不断地沿平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m、电荷量为q的同种粒子，这些粒子打到荧光屏上能在屏上形成一条亮线，p点处在亮线上，已知oaopl，求：(1)若能打到p点，则粒子速度的最小值为多少？(2)若能打到p点，则粒子在磁场中运动的最长时间为多少？解析(1)粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，设粒子的速度大小为v时，其在磁场中的运动半径为r，则fqbv，由牛顿运动定律有f若粒子以最小的速度到达p点时，其轨迹一定是以ap为直径的圆(如图中圆o1所示)由几何关系知sapl，rl.则粒子的最小速度v.(2)粒子在磁场中的运动周期t，设粒子在磁场中运动时其轨迹所对应的圆心角为，则粒子在磁场中的运动时间为：tt.由练答图822可知，在磁场中运动时间最长的粒子的运动轨迹如图中圆o2所示，此时粒子的初速度方向竖直向上练答图822则由几何关系有.则粒子在磁场中运动的最长时间t.答案(1)(2)b级能力提升1.练图828一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动，速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，如练图828所示，小球飞离桌面后落到地板上，设飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度为v1.撤去磁场，其余的条件不变，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度为v2，则下列论述不正确的是()ax1x2 bt1t2cv1和v2大小相等 dv1和v2方向相同解析当桌面右边存在磁场时，由左手定则，带电小球在飞行过程中受到斜向右上方的洛伦兹力作用，此力在水平方向上的分量向右，竖直方向上分量向上，因此小球水平方向存在加速度，竖直方向加速度ag，所以t1t2，x1x2，a、b项对；又因为洛伦兹力不做功，c项对；两次小球着地时方向不同，d项错，故本题选d.答案d2.练图829质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场，如练图829为质谱仪的原理图设想有一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力)，经电压为u的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为b的偏转磁场中，带电粒子打到底片上的p点，设opx，则在下图中能正确反映x与u之间的函数关系的是()解析带电粒子先经加速电场加速，故qumv2，进入磁场后偏转，opx2r，两式联立得x u，所以b项正确练图8210答案b3比荷为的电子以速度v0沿ab边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中，如练图8210所示，为使电子从bc边穿出磁场，磁感应强度b的取值范围为()ab bbcb db解析电子进入磁场后向上偏，刚好从c点沿切线方向穿出是临界条件，要使电子从bc边穿出，其运动半径应比临界半径大，由r可知，磁感应强度应比临界值小，如练答图823，由几何关系可得，半径r，又ev0bm，解得b，b选项正确练答图823答案b4.练图8211(2013安庆模拟)如练图8211所示，空间存在垂直于纸面向里的磁感应强度为b的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为，一电荷量为q、质量为m的带负电的小球套在直杆上，从a点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为，在小球以后运动的过程中，下列说法正确的是()a小球下滑的最大速度为vb小球下滑的最大加速度为amgsinc小球的加速度一直在减小d小球的速度先增大后减小解析小球开始下滑时有：mgsin(mgcosqvb)ma，随v增大，a增大，当v时，达最大值gsin，此后下滑过程中有：mgsin(qvbmgcos)ma，随v增大，a减小，当vm时，a0.所以整个过程中，v先一直增大后不变；a先增大后减小，所以b选项正确答案b5如练图8212所示，在noq范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场，在moq范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场，m、o、n在一条直线上，moq60，这两个区域磁场的磁感应强度大小均为b.离子源中的离子带电荷量为q，质量为m，通过小孔o1进入两板间电压为u的加速电场区域(可认为初速度为零)，离子经电场加速后由小孔o2射出，再从o点进入磁场区域，此时速度方向沿纸面垂直于磁场边界mn，不计离子的重力练图8212(1)若加速电场两板间电压uu0，求离子进入磁场后做圆周运动的半径r0；(2)在oq上有一点p，p点到o点距离为l，若离子能通过p点，求加速电压u