高三物理二轮复习 专题辅导与应用 强化练8 磁场 带电粒子在磁场中的运动.doc

强化练 8 磁场带电粒子在磁场中的运动 对应学生用书 第174页1(2015日照联合检测，14)下列表述符合物理学史实的是导学号：82460505()a开普勒认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比b牛顿认为在足够高的山上以足够大的水平速度抛出物体，物体就不会再落到地球上c奥斯特发了电磁感应现象，并坚信电和磁之间存在一定的联系d安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究解析：a.胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比，故a错误；b.牛顿认为在足够高的山上以足够大的水平速度抛出物体，物体就不会再落到地球上，故b正确；c.法拉第发了电磁感应现象，并坚信电和磁之间存在一定的联系，故c错误；d.法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，故d错误答案：b2(2015连徐宿三调，5)如图甲所示，一个条形磁铁p固定在水平桌面上，以p的右端点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系。一个灵敏的小磁针q放置在x轴上不同位置，设q与x轴之间的夹角为.实验测得sin 与x之间的关系如图乙所示已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为b0.下列说法正确的是导学号：82460506()ap的右端为s极bp的中轴线与地磁场方向平行cp在x0处产生的磁感应强度大小为b0dx0处合磁场的磁感应强度大小为2b0解析：当x趋向无穷大时，小磁针所指的方向为地球的磁场的方向，所以根据题图可知，x趋向无穷大时，sin 趋向1，则趋向90，即小磁针的方向与x的方向垂直，所以x的方向为向东当x非常小时，小磁针的n极沿x方向，即向东a.由图可知，开始时n背离o点，所以o点处的磁极是n极，故a错误；b.由以上的分析可知，p的中轴线沿东西方向，x与地磁场方向垂直，故b错误；c.由乙图可知，x0处sin ，则45，p在x0处产生的磁感应强度大小bp，tan 45，所以：bpb0故c正确；d.x0处合磁场的磁感应强度大小为bb0，故d错误答案：c3(2015北京朝阳二练，17)如图所示，在mnqp中有一垂直纸面向里匀强磁场质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从o点沿垂直于pq的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知o是pq的中点，不计粒子重力。下列说法中正确的是导学号：82460508()a粒子a带负电，粒子b、c带正电b射入磁场时粒子a的速率最小c射出磁场时粒子b的动能最小d粒子c在磁场中运动的时间最长解析：根据若a、b、c均为正电荷，运动电荷所受洛伦兹力方向即可判断出a、b、c向均应向左偏转，与b、c偏转方向实际相反，因此粒子a带正电，粒子b、c带负电，故a错误；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即：bvqm，解得r，由此可得知，当速度越大时，轨道半径越大，射入磁场时粒子c的速率最小，动能最小，故b、c均错误；粒子运动的周期为t，故粒子在磁场中的偏转角越大，运动时间越长，故d正确答案：d4(2015大庆实验中学三模，21)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个d形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两d形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示设d形盒半径为r.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为b，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是导学号：82460509()a质子的回旋频率等于2fb质子被电场加速的次数与加速电压有关c质子被加速后的最大速度不可能超过2frd不改变b和f，该回旋加速器也能用于加速粒子解析：a.回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，带电粒子在匀强磁场中回旋频率等于f，故a错误；b.根据qvmbm，得：vm，与加速的电压无关，然而一次加速，则有：qumv2，因此质子被电场加速的次数与加速电压有关，故b正确；c.当粒子从d形盒中出来时速度最大，vm2fr，故c正确；d.根据t，知质子换成粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故需要改变磁感应强度或交流电的周期，故d错误答案：bc5(2015马鞍山三模，17)如图所示，xoy坐标平面在竖直面内，y轴正方向竖直向上，空间有垂直于xoy平面的匀强磁场(图中未画出)。一带电小球从o点由静止释放，运动轨迹如图中曲线所示下列说法中正确的是导学号：82460510()a轨迹oab可能为圆弧b小球在整个运动过程中机械能增加c小球在a点时受到0的洛伦兹力与重力大小相等d小球运动至最低点a时速度最大，且沿水平方向解析：因为重力改变速度的大小，而洛伦兹力仅改变速度的方向，又洛伦兹力大小随速度的变化而变化，故电荷运动的轨迹不可能是圆，故a错误；整个过程中由于洛伦兹力不做功，只有重力做功，故系统机械能守恒，故b错误；小球在a点时受到洛伦兹力与重力的作用，合力提供向上的向心力，所以洛伦兹力大于重力，故c错误；因为系统只有重力做功，小球运动至最低点a时重力势能最小，则动能最大，速度的方向为该点的切线方向，最低点的切线方向在水平方向，故d正确。 答案：d6(2015扬州高三测试，8)如图所示，两平行金属板水平放置，开始开关s合上使平行板电容器带电板间存在垂直纸面向里的匀强磁场一个不计重力的带电粒子恰能以水平向右的速度沿直线通过两板在以下方法中，能使带电粒子仍沿水平直线通过两板的是导学号：82460511()a将两板的距离增大一倍，同时将磁感应强度增大一倍b将两板的距离减小一半，同时将磁感应强度增大一倍c将开关s断开，两板间的正对面积减小一半，同时将板间磁场的磁感应强度减小一半d将开关s断开，两板间的正对面积减小一半，同时将板间磁场的磁感应强度增大一倍解析：a.电容器处于通电状态，把两板间距离增大一倍，由e可知，电场强度变为原来的一半，根据eqqvb可知，要使粒子匀速通过，同时将磁感应强度减小一倍，故a错误；b.电容器处于通电状态，把两板间距离减小一倍，由e可知，则电场强度增加一倍，根据eqqvb可知，要使粒子匀速通过，磁感应强度增大一倍，故b正确；cd.如果把开关s断开，根据e，因两极间的电量不变，当两板间的正对面积减小一半，则两极板之间的电场强度增强一倍，因此根据eqqvb可知，要使粒子匀速通过，磁场强度增大一倍，故c错误，d正确答案：bd7(2015南平综测，18)如图甲，一带电物块无初速度地放上皮带轮底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端e运动至皮带轮顶端f的过程中，其vt图象如图乙所示，物块全程运动的时间为4.5 s，关于带电物块及运动过程的说法正确的是导学号：82460512()a该物块带负电b皮带轮的传动速度大小一定为1 m/sc若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移d在2 s4.5 s内，物块与皮带仍可能有相对运动解析： a对物块进行受力分析可知，开始时物块受到重力、支持力和摩擦力的作用，设动摩擦因数为，沿斜面的方向：fnmgsin ma物块运动后，又受到洛伦兹力的作用，加速度逐渐减小，由式可知，物块的加速度逐渐减小，一定是fn逐渐减小，而开始时：fnmgcos ，后来：fnmgcos f洛，即洛伦兹力的方向是向上的物块沿传送带向上运动，由左手定则可知，物块带正电故a错误；bd：物块向上运动的过程中，洛伦兹力越来越大，则受到的支持力越来越小，结合式可知，物块的加速度也越来越小，当加速度等于0时，物块达到最大速度，此时：mgsin (mgcos f洛)由可知，只要传送带的速度大于等于1 m/s，则物块达到最大速度的条件与传送带的速度无关，所以传送带的速度可能是1 m/s，有可能是大于1 m/s，物块可能相对于传送带静止，有可能相对于传送带不静止故b错误，d正确；c.由以上的分析可知，传送带的速度不能判断，所以若已知皮带的长度，也不能求出该过程中物块与皮带发生的相对位移故c错误答案：d8(2015宁德市普高质检，18)如图为某种电磁泵模型，泵体是长为l1，宽与高均为l2的长方体泵体处在方向垂直向外、磁感应强度为b的匀强磁场中，泵体的上下表面接电压为u的电源(内阻不计)，理想电流表示数为i，若电磁泵和水面高度差为h，液体的电阻率为，在t时间内抽取液体的质量为m，不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为g.则导学号：82460514()a泵体上表面应接电源负极b电磁泵对液体产生的推力大小为bil1c电源提供的电功率为d质量为m的液体离开泵时的动能为uitmghi 2t解析a.当泵体上表面接电源的正极