高考物理总复习 课后作业25.doc

课后作业(二十五)(时间45分钟，满分100分)一、单项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得6分，选错或不答的得0分)1.图9215如图9215所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度v向左运动，则关于电子的运动轨迹和运动半径的判断正确的是()a将沿轨迹运动，半径越来越小b将沿轨迹运动，半径越来越大c将沿轨迹运动，半径越来越小d将沿轨迹运动，半径越来越大2.图9216(2012揭阳模拟)如图9216所示，一半径为r的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心o的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了角磁场的磁感应强度大小为()a.b.c. d.3.图9217(2012云浮模拟)如图9217所示，在屏mn的上方有磁感应强度为b的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里p为屏上的一个小孔pc与mn垂直一群质量为m、带电荷量为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.4.图9218(2012中山模拟)如图9218所示，在正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为b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.若粒子能从ab边穿出磁场，则粒子在磁场里运动的过程中，到ab边的最大距离为()a. b.c. d.二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得8分，只选1个且正确的得4分，有选错或不答的得0分)5垂直纸面的匀强磁场区域里，一离子从原点o沿纸面向x轴正方向飞出，其运动轨迹可能是下图中的()6.图9219(2012合肥质检)如图9219所示，在半径为r的圆形区域内充满磁感应强度为b的匀强磁场，mn是一竖直放置的感光板从圆形磁场最高点p垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是()a只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在mn上b对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线一定过圆心c对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长d只要速度满足v，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在mn上7(2012北京西城区模拟)平面直角坐标系的第象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为b.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从o点沿着与y轴夹角为30的方向进入磁场，运动到a点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则()图9220a该粒子带正电ba点与x轴的距离为c粒子由o到a经历时间td运动过程中粒子的速度不变8.图9221(2011海南高考)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图9221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9.图9222(2013届广州毕业班综合测试)薄铝板将同一匀强磁场分成、两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域内运动的轨迹如图9222，半径r1r2.假设穿过铝板前后粒子电量保持不变，则该粒子()a带正电b在、区域的运动速度相同c在、区域的运动时间相同d从区域穿过铝板运动到区域三、非选择题(本大题共2小题，共36分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10(18分)电子质量为m、电荷量为q，以速度v0与x轴成角射入磁感应强度为b的匀强磁场中，最后落在x轴上的p点，如图9223所示，求：图9223(1)的长度；(2)电子从由o点射入到落在p点所需的时间t.11.图9224(18分)在实验室中，需要控制某些带电粒子在某区域内的滞留时间，以达到预想的实验效果现设想在xoy的纸面内存在如图9224所示的匀强磁场区域，在o点到p点区域的x轴上方，磁感应强度为b，方向垂直纸面向外，在x轴下方，磁感应强度大小也为b，方向垂直纸面向里，op两点距离为x0.现在原点o处以恒定速度v0不断地向第一象限内发射氘核粒子(1)设粒子以与x轴成45角从o点射出，第一次与x轴相交于a点，第n次与x轴交于p点，求氘核粒子的比荷(用已知量b、x0、v0、n表示)，并求oa段粒子运动轨迹的弧长(用已知量x0、v0、n表示)(2)求粒子从o点到a点所经历时间t1和从o点到p点所经历时间t(用已知量x0、v0、n表示)答案及解析1.【解析】根据安培定则可以确定导线下方磁场方向垂直于纸面向里，再根据左手定则和电子带负电知，电子受洛伦兹力方向向上再根据r，b越来越大，知r越来越小，故a正确【答案】a2.【解析】粒子轨迹如图，根据几何关系有rrcot ，再根据qvb，解得b，故b正确【答案】b3.【解析】屏mn上被粒子击中的区域离p点最远的距离x12r，屏m上被粒子击中的区域离p点最近的距离x22rcos ，故在屏m上被粒子打中的区域的长度为x1x2，d正确【答案】d4.【解析】粒子圆周运动的半径r，粒子能从ab边射出磁场时，离ab边的最大距离drrcos 60r，故b正确【答案】b5【解析】题中既没给出离子所带电性，又没给出匀强磁场的具体方向，因此可能有多个解假设磁场方向垂直纸面向外，当离子带正电时，由左手定则可以判断离子刚飞入时所受洛伦兹力方向沿y轴负方向，离子运动轨迹是b；同理可以判断当离子带负电时，运动轨迹是c，无论哪种情况，离子的运动轨迹都是和x轴相切的，a、d错误【答案】bc6.【解析】当vb时，粒子所受洛伦兹力充当向心力，做半径和周期分别为r、t的匀速圆周运动；只要速度满足v，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在mn上，选项b、d正确【答案】bd7【解析】根据粒子的运动方向，由左手定则判断可知粒子带负电，a项错；运动过程中粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向变化，d项错；粒子做圆周运动的半径r，周期t，从o点到a点速度的偏向角为60，即运动了t，所以由几何知识求得点a与x轴的距离为，粒子由o到a经历时间t，b、c两项正确【答案】bc8.【解析】由于粒子比荷相同，由r可知速度相同的粒子轨迹半径相同，运动轨迹也必相同，b正确；对于入射速度不同的粒子在磁场中可能的运动轨迹如图所示，由图可知，粒子的轨迹直径不超过磁场边界一半时转过的圆心角都相同，运动时间都为半个周期，而由t知所有粒子在磁场运动周期都相同，故a、c皆错误；再由tt可知d正确【答案】bd9.【解析】带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，洛伦兹力充当向心力，qvbm，半径r，可见速度越大，半径越大，带电粒子是从区域穿过铝板进入区域，速率变小，带电粒子做逆时针运动，根据左手定则知带电粒子带负电，a、b错误，d正确；带电粒子的运动周期t，与速率无关，所以带电粒子在、区域的运动时间相同，c正确【答案】cd10【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：2rsin bqv0解得：sin .(2)由图中可知：2tt又v0r解得：t.【答案】(1)sin (2)1