2012届高三物理第二轮复习 专练十三 新人教版

用心 爱心 专心 1 专练十三专练十三 一 选择题 1 初速为v0的电子 沿平行于通电长直导线的方向射出 直导线中电流 方向与电子的初始运动方向如右图所示 则 A 电子将向右偏转 速率不变 B 电子将向左偏转 速率改变 C 电子将向左偏转 速率不变 D 电子将向右偏转 速率改变 解析 由安培定则可知 通电导线右方磁场方向垂直纸面向里 则电子受洛伦兹力方 向由左手定则可判知向右 所以电子向右偏 由于洛伦兹力不做功 所以电子速率不变 答案 A 2 2011 南京调研 一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动 要想确定该带 电粒子的比荷 则只需要知道 A 运动速度v和磁感应强度B B 磁感应强度B和运动周期T C 轨迹半径R和运动速度v D 轨迹半径R和磁感应强度B 解析 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 利用半径公式和周期公式可判断出 B 正 确 答案 B 3 2009 高考安徽卷 右图是科学史上一张著名的实验照片 显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹 云室放置在 匀强磁场中 磁场方向垂直照片向里 云室中横放的金属板对粒子的 运动起阻碍作用 分析此径迹可知粒子 A 带正电 由下往上运动 B 带正电 由上往下运动 C 带负电 由上往下运动 D 带负电 由下往上运动 解析 由题图可以看出 上方的轨迹半径小 说明粒子的速度小 所以粒子是从下方 往上方运动 再根据左手定则 可以判定粒子带正电 故选 A 答案 A 4 2010 兖州检测 两个带电粒子以同一速度 同一位 置进入匀强磁场 在磁场中它们的运动轨迹如图所示 粒子a 的运动轨迹半径为r1 粒子b的运动轨迹半径为r2 且 用心 爱心 专心 2 r2 2r1 q1 q2分别是粒子a b所带的电荷量 则 A a带负电 b带正电 比荷之比为 2 1 q1 m1 q2 m2 B a带负电 b带正电 比荷之比为 1 2 q1 m1 q2 m2 C a带正电 b带负电 比荷之比为 2 1 q1 m1 q2 m2 D a带正电 b带负电 比荷之比为 1 1 q1 m1 q2 m2 解析 根据磁场方向及两粒子在磁场中的偏转方向可判断出a b分别带正 负电 根据半径之比可计算出比荷之比为 2 1 答案 C 用心 爱心 专心 3 5 如右图所示 在边长为 2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸 面向里的匀强磁场 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 若要使粒子能从AC边穿出磁场 则匀强磁 场的大小B需满足 A B B B D Br0 解得B0 速度大小 1m2qv 22m2q2v 33m 3q 3v 42m2q3v 52m q v 由以上信息可知 从图中a b c处进入的粒子对应表中的编号分别为 A 3 5 4 B 4 2 5 C 5 3 2 D 2 4 5 解析 结合题图 运用左手定则可知 粒子a与b电性相同 粒子c与前两者电性必 相反 ra rc rb 根据r 可知 A 项中ra rb B 项中ra rb 均与题意不符 A B 2 3 mv Bq 3 2 3 2 两项均错误 C 项中若只剩粒子 1 和 4 则二者电性与图中其余两条轨道不符 故 C 项错误 只有 D 项符合 答案为 D 答案 D 用心 爱心 专心 6 二 非选择题 11 如右图所示 在某空间实验室中 有两个靠在一起的等大的 圆柱形区域 分别存在着等大反向的匀强磁场 磁感应强度B 0 10 T 磁场区域半径r m 左侧区圆心为O1 磁场向里 右侧区圆心为O2 磁场向外 两 2 3 3 区域切点为C 今有质量m 3 2 10 26 kg 带电荷量q 1 6 10 19 C 的某种离子 从左侧 区边缘的A点以速度v 106 m s 正对O1的方向垂直磁场射入 它将穿越C点后再从右侧区 穿出 求 1 该离子通过两磁场区域所用的时间 2 离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大 侧移距离指垂直 初速度方向上移动的距离 解析 1 离子在磁场中做匀速圆周运动 在左右两区域的运动轨迹是对称的 如右 图 设轨迹半径为R 圆周运动的周期为T 由牛顿第二定律qvB m v2 R 又 T 2 R v 联立 得 R mv qB T 2 m qB 将已知代入 得R 2 m 由轨迹图知 tan 则 30 r R 3 3 则全段轨迹运动时间 t 2 2 T 360 T 3 联立 并代入已知得 t s 4 19 10 6 s 2 3 14 3 2 10 26 3 1 6 10 19 0 1 2 在图中过O2向AO1作垂线 联立轨迹对称关系侧移总距离d 2rsin 2 2 m 用心 爱心 专心 7 答案 1 4 19 10 6 s 2 2 m 12 2010 全国 卷 如右图 在 0 x a区域内存在与xy 3 平面垂直的匀强磁场 磁感应强度的大小为B 在t 0 时刻 一位 于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子 所有 粒子的初速度大小相同 方向与y轴正方向的夹角分布在 0 180 范围内 已知沿y轴正方向发射的粒子在t t0时刻刚好 从磁场边界上P a 点离开磁场 求 3a 1 粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q m 2 此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围 3 从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间 解析 1 沿y轴正方向发射的粒子在磁场中的运动轨迹如图甲中的弧所示 其圆 OP 心为C 由题给条件可以得出 OCP 2 3 此粒子飞出磁场所用的时间为 t0 T 3 式中T为粒子做圆周运动的周期 设粒子运动速度的大小为v 半径为R 由几何关系可得 R a 2 3 由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 qvB m v2 R T 2 R v 联立 式 得 q m 2 3Bt0 2 依题意 同一时刻仍在磁场内的粒子到O点距离相同 在t0时刻仍在磁场中的粒子 应位于以O点为圆心 OP为半径的弧上 如图甲所示 MN 用心 爱心 专心 8 乙 设此时位于P M N三点的粒子的初速度分别为vP vM vN 由对称性可知vP与OP vM 与OM vN与ON的夹角均为 3 设vM vN与y轴正向的夹角分别为 M N 由几何关系 有 M N 3 2 3 对于所有此时仍在磁场中的粒子 其初速度与y轴正方向所成的夹角