课时跟踪检测(二十七)　磁场对运动电荷的作用

课时跟踪检测 二十七 磁场对运动电荷的作用 一 单项选择题 1 2014 山东名校质检 图 1 所示为显像管的原理示意图 当没有磁场时电子束将打在 荧光屏正中的 O 点 安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场 使电子束发生偏转 设垂直 纸面向里的磁场方向为正方向 如果要使电子束打在荧光屏上的位置由 a 点逐渐移动到 b 点 图 2 中哪种变化的磁场能够使电子发生上述偏转 图 1 图 2 2 质量和电量都相等的带电粒子 M 和 N 以不同的速率经小孔 S 垂直进入匀强磁场 运行的半圆轨迹如图 3 中虚线所示 下列表述正确的是 图 3 A M 带负电 N 带正电 B M 的速率小于 N 的速率 C 洛伦兹力对 M N 做正功 D M 的运行时间大于 N 的运行时间 3 2014 北京丰台期末 两个质量相同 所带电荷量相等的带电粒子 a b 以不同的速 率对准圆心 O 沿着 AO 方向射入圆形匀强磁场区域 其运动轨迹如图 4 若不计粒子的重 力 则下列说法正确的是 图 4 A a 粒子带正电 b 粒子带负电 B a 粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 C b 粒子动能较大 D b 粒子在磁场中运动时间较长 4 2014 安徽师大摸底 如图 5 所示 在 x 轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场 磁 感应强度为 B 在 xOy 平面内 从原点 O 处沿与 x 轴正方向成 角 0 r2并相切于 P 点 设 T1 T2 v1 v2 a1 a2 t1 t2 分别表示 1 2 两个质子的周期 线速度 向心加速度以 及各自从经过 P 点算起到第一次通过图中虚线 MN 所经历的时间 则 图 9 A T1 T2 B v1 v2 C a1 a2 D t1 t2 9 2014 武汉摸底 图 10 甲是回旋加速器的工作原理图 D1和 D2是两个中空的半圆 金属盒 它们之间有一定的电势差 A 处的粒子源产生的带电粒子 在两盒之间被电场加 速 两半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中 所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动 若带 电粒子在磁场中运动的动能 Ek随时间 t 的变化规律如图乙所示 不计带电粒子在电场中的 加速时间 不考虑由相对论效应带来的影响 下列判断正确的是 图 10 A 在 Ek t 图中应该有 tn 1 tn tn tn 1 B 在 Ek t 图中应该有 tn 1 tn tn tn 1 C 在 Ek t 图中应该有 En 1 En En En 1 D 在 Ek t 图中应该有 En 1 Enr2 则 v1 v2 B 错误 由 a T 得 a v 则 mv qB v2 r 2 r v 2 T a1 a2 C 正确 又两质子的周期相同 由图知质子 1 从经过 P 点算起到第一次通过图中虚 线 MN 所转过的圆心角比质子 2 小 则 t1R R cos 53 R mv qB 由 并代入数据得 B T 5 33 T 取 照样给分 16 3 答案 1 20 m s 2 0 90 m 3 B 5 33 T 11 解析 1 能射入第三象限的电子临界轨迹如图所示 电子偏转半 径范围为 r d d 2 由 evB m 解得 v v2 r eBr m 入射速度的范围为 v eBd 2m eBd m 2 设电子在磁场中运动的轨道半径为 R 得 R2 d2 R d 2 2 解得 R 5d 4 PHM 53 由 evB mR 2 2 T T 2 R v 联立解得 T 2 m eB 若电子从 0 d 2 位置射出 则电子在磁场 中运动的时间 t T 53 360 53 m 180eB 3 根据几何知识 带电粒子在射出磁场区域 时与水平方向夹角为 53 带电粒子在 磁场区域 位置 N 点的横坐标为 3d 8 由 NBH NB 长度为 Rsin 53 5d 4 4 5 d QA d 5d 8 3d 8 由勾股定理 H A d 91 8 H B Rcos 53 3d 4 所以电子离开磁场 的位置坐标是 d d d 3 4 91 8 答案 1 v 2 eBd 2m eBd m 53 m 180 eB 3 d 3d 4 91 8 d 12 解析 1 轨迹如图 a 所示 a 由 Bqv m得 v2 R 轨迹半径 R 0 1 m mv qB 粒子运动周期 T 2 10 4 s 2 m qB 粒子在磁场中轨迹所对的圆心角为 240 所以粒子在磁场中运动的时间为 t1 10 4s 2T 3 4 3 2 磁场变化的半周期为 t 10 4 s 2 3 T 3 在图 b 中 OO1C CO2D 120 且 O1O2平行于 x 轴 OE 2 R Rsin 30 3R 0 3 m Rt EDP 中 EDP 60 DE 2