优化探究高考物理一轮复习 9.2磁场对运动电荷的作用知能检测.doc

9.2磁场对运动电荷的作用随堂演练1关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法中正确的是()a. 带电粒子沿电场线方向射入，静电力对带电粒子一定做正功，粒子动能增加b带电粒子垂直于电场线方向射入，静电力对带电粒子不做功，粒子动能不变c带电粒子沿磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加d不管带电粒子怎样射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功，粒子动能不变解析：带电粒子在电场中受到的静电力fqe，只与q和e有关，与运动状态无关，静电力做正功还是做负功由静电力与位移的夹角决定，选项a只适用于沿电场线方向射入的带正电粒子，故选项a错；带电粒子只要垂直电场线射入，不论正电荷还是负电荷，静电力都做功，故选项b错；带电粒子不论怎样射入磁场，洛伦兹力都不做功，故选项c错，d对答案：d2(2013年新课标全国卷)空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为r，磁场方向垂直于横截面一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60.不计重力，该磁场的磁感应强度大小为()a.b.c. d.解析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用几何关系和洛伦兹力公式即可求解如图所示，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qv0bm，据几何关系，粒子在磁场中的轨道半径rrtan 60r，解得b，选项a正确答案：a3如图所示，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()a12b21c1 d11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、负电子运动轨迹如图所示，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21，故b正确答案：b4(2014年宣城检测)如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为b的匀强磁场，在ad边中点o，垂直于磁场射入一速度方向跟ad边夹角30、大小为v0的带正电粒子已知粒子质量为m，电荷量为q，ad边长为l，ab边足够长，粒子重力不计，求：(1)粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围；(2)如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间解析：(1)若粒子速度为v0，轨迹半径为r，由qv0bm，则r若轨迹与ab边相切，如图所示，设此时相应速度为v01，则r1r1sin 将r1代入上式并由题给数据可得v01若轨迹与cd边相切，设此时粒子速度为v02，则r2r2sin 将r2代入上式可得v02所以粒子能从ab边上射出磁场的v0应满足v0.(2)粒子在磁场中经过的弧所对的圆心角越大，在磁场中运动的时间越长由图可知，在磁场中运动的半径rr1时，运动时间最长，此时弧所对的圆心角为(22)所以最长时间为t.答案：(1)v0(2)限时检测 (时间：45分钟，满分：100分)命题报告教师用书独具知识点题号洛伦兹力的特点及应用1、2、3带电粒子在有界磁场中的运动4、5、6、11带电粒子在磁场中运动的多解问题7、10带电粒子在交变磁场中的运动8带电粒子在磁场中运动的临界极值问题9、12一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1(2014年滁州模拟)电视显像管上的图像是电子束打在荧光屏的荧光点上产生的为了获得清晰的图像电子束应该准确地打在相应的荧光点上电子束飞行过程中受到地磁场的作用，会发生我们所不希望的偏转关于从电子枪射出后自西向东飞向荧光屏的过程中电子由于受到地磁场的作用的运动情况(重力不计)正确的是()a电子受到一个与速度方向垂直的恒力b电子在竖直平面内做匀变速曲线运动c电子向荧光屏运动的过程中速率发生改变d电子在竖直平面内的运动轨迹是圆周解析：电子在飞行过程中受到地磁场洛伦兹力的作用，洛伦兹力是变力而且不做功，所以电子向荧光屏运动的速率不发生改变；又因为电子在自西向东飞向荧光屏的过程中所受的地磁场磁感应强度的水平分量可视为定值，故电子在竖直平面内所受洛伦兹力大小不变、方向始终与速度方向垂直，故电子在竖直平面内的运动轨迹是圆周答案：d2(2012年高考北京卷)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：由电流概念知，该电流是通过圆周上某一个位置(即某一截面)的电荷量与所用时间的比值若时间为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期t，则公式iq/t中的电荷量q即为该带电粒子的电荷量又t，解出i.故只有选项d正确答案：d3(2013年高考安徽理综)图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示一带正电的粒子从正方形中心o点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()a向上 b向下c向左 d向右解析：由安培定则分别判断出四根通电导线在o点产生的磁感应强度的方向，再由磁场的叠加原理得出o点的合磁场方向向左，最后由左手定则可判断带电粒子所受的洛伦兹力方向向下，故选项b正确答案：b4如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点o和y轴上的点a(0，l)一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60.下列说法中正确的是()a电子在磁场中运动的时间为b电子在磁场中运动的时间为c磁场区域的圆心坐标为(，)d电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，2l)解析：由题图可以计算出电子做圆周运动的半径为2l，故在磁场中运动的时间为t，选项a、b错；ab连线是磁场区域圆的直径，故圆心坐标为(l，)，电子在磁场中做圆周运动的圆心为o，计算出其坐标为(0，l)，所以选项c正确，选项d错答案：c5一电子以与磁场垂直的速度v从p处沿pq方向进入长为d，宽为h的匀强磁场区域，从n点射出，如图所示，若电子质量为m，电荷量为e，磁感应强度为b，则()ahdb电子在磁场中运动的时间为c电子在磁场中运动的时间为d洛伦兹力对电子做的功为bevh解析：过p点和n点作速度的垂线，两垂线的交点即为电子在磁场中做匀速圆周运动时的圆心o，由勾股定理可得(rh)2d2r2，整理知d，而r，故d，所以选项a错误由带电粒子在有界磁场中做匀速圆周运动，得t，故选项b错误，选项c正确又由于洛伦兹力方向和粒子运动的速度方向总垂直，对粒子永远也不做功，故选项d错误答案：c6(2013年高考广东理综改编)如图，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从o点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏p上不计重力下列说法正确的有()aa、b均带负电ba在磁场中飞行的时间比b的短ca在磁场中飞行的路程比b的短da在p上的落点与o点的距离比b的近解析：带电离子打到屏p上，说明带电离子向下偏转，根据左手定则，a、b两离子均带正电，选项a错误；a、b两离子垂直进入磁场的初速度大小相同，电荷量、质量相等，由r知半径相同b在磁场中运动了半个圆周，a的运动大于半个圆周，故a在