高考物理一轮复习 第8章 磁场 第2讲 磁场对运动电荷的作用课时作业 新人教版.doc

磁场对运动电荷的作用一、选择题(16题为单选题，710题为多选题)1.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向右答案：b解析：根据安培定则及磁感应强度的矢量叠加，可得o点处的磁场向左，再根据左手定则判断带电粒子受到的洛伦兹力向下。2(2015深圳二模)一个重力不计的带电粒子垂直进入匀强磁场，在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动。则下列能表示运动周期t与半径r之间的关系图象的是()答案：d解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，qvbmr，由圆周运动规律，t，可见粒子运动周期与半径无关，故d项正确。3图为云室中某粒子穿过铅板p前后的轨迹(粒子穿过铅板后电荷量、质量不变)，室中匀强磁场的方向与轨道所在平面垂直(图中垂直于纸面向内)，由此可知此粒子()a一定带正电b一定带负电c不带电d可能带正电，也可能带负电答案：a解析：粒子穿过铅板的过程中，动能减小，轨道半径减小，根据题图中粒子的运动轨迹可以确定粒子从下向上穿过铅板，再由左手定则可判断出粒子一定带正电。选项a正确。4.(2015广东揭阳)如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为()a12b21c1d11答案：b解析：如图所示，先过原点画一垂直速度方向的直线，粒子做圆周运动的圆心必在此直线上，根据r可知，两个圆的半径必然相等，画出如图所示的圆，各自的圆心角为120和60，在磁场中运行的时间t1t，t2t，故选b项。5.如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心o射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子()a速率一定越小b速率一定越大c在磁场中通过的路程越长d在磁场中的周期一定越大答案：a解析：根据公式t可知，粒子的比荷相同，它们进入匀强磁场后做匀速圆周运动的周期相同，选项d错误；如图所示，设这些粒子在磁场中的运动圆弧所对应的圆心角为，则运动时间tt，在磁场中运动时间越长的带电粒子，圆心角越大，运动半径越小，根据r可知，速率一定越小，选项a正确，b错误；当圆心角趋近180时，粒子在磁场中通过的路程趋近于0，所以选项c错误。6某一空间充满垂直纸面方向的匀强磁场，其方向随时间做周期性变化，磁感应强度b随时间t的变化规律如图所示，规定b0时磁场的方向穿出纸面。现有一电荷量为q5107c、质量为m51010kg的带电粒子在t0时刻以初速度v0沿垂直磁场方向开始运动，不计重力，则磁场变化一个周期的时间内带电粒子的平均速度的大小与初速度大小的比值是()a1b.c.d.答案：c解析：粒子做圆周运动的周期t0.02s，则5103s，在磁场变化的一个周期内粒子的运动轨迹如图所示(假设粒子从m点运动到n点)。平均速度，所以，c正确。7.如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t。若加上磁感应强度为b、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60。利用以上数据可求出下列物理量中的()a带电粒子的比荷b带电粒子在磁场中运动的周期c带电粒子的初速度d带电粒子在磁场中运动的半径答案：ab解析：由带电粒子在磁场中运动的偏转角，可知带电粒子运动轨迹所对应的圆心角为60，因此由几何关系得磁场宽度lrsin60sin60，又未加磁场时有lv0t，所以可求得比荷，a项对，周期t也可求出，b项对；因初速度未知，所以c、d项错。8如图所示，宽d4cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直于纸面向内，现有一群正粒子从o点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r10cm，则()a右边界：8cmy8cm有粒子射出b右边界：y8cm有粒子射出d左边界：0y16cm有粒子射出答案：ad解析：当粒子沿x轴正方向和y轴负方向射入磁场时，粒子从右边界射出的边界最大，画出粒子的运动轨迹(如图所示)并根据几何关系可求出，在右边界8cmy0)的粒子从左侧平行于x轴射入磁场，入射点为m。粒子在磁场中运动的轨道半径为r。粒子离开磁场后的运动轨迹与x轴交于p点(图中未画出)，且r。不计重力。求m点到o点的距离和粒子在磁场中运动的时间。答案：(1)r或(1)r或解析：根据题意，带电粒子进入磁场后做圆周运动，运动轨迹交虚线ol于a点，圆心为y轴上的c点，ac与y轴的夹角为，粒子从a点射出后，运动轨迹交x轴于p点，与x轴的夹角为，如图所示。有qvbm周期为t联立得t过a点作x、y轴的垂线，垂足分别为b、d。由图中几何关系得rsincot60cot由以上五式和题给条件得sincos