2012高中物理 3.5 磁场对运动电荷的作用力同步练习 新人教版选修3-1

用心 爱心 专心1 磁场对运动电荷的作用力同步练习磁场对运动电荷的作用力同步练习 1 关于带电粒子所受洛仑兹力 f 磁感应强度 B 和粒子速度 v 三者之间的关系 下列说法 中正确的是 B A f B v 三者必定均相互垂直 B f 必定垂直于 B v 但 B 不一定垂直 v C B 必定垂直于 f 但 f 不一定垂直于 v D v 必定垂直于 f 但 f 不一定垂直于 B 2 有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中 正确的是 BD A 电荷在磁场中一定受磁场力的作用 B 电荷在电场中一定受电场力的作用 C 电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直 D 电荷若受磁场力 则受力方向与该处磁场方向垂直 3 2009 年广东文科基础 带电粒子垂直匀强磁场方向运动时 其受到的洛伦兹力的方向 下列表述正确的是 A 与磁场方向相同 B 与运动方向相同 C 与运动方向相反 D 与磁场方向垂直 答案 D 解析解析 带电粒子垂直匀强磁场方向运动 根据左手定则可知洛仑兹力方向与磁场方向垂 直 A 错 与运动方向垂直 D 对 BC 均错 4 如图所示 各带电粒子均以速度 v 射入匀强磁场 其中图 C 中 v 的方向垂直纸面向里 图 D 中 v 的方向垂直纸面向外 试分别指出各带电粒子所受洛仑兹力的方向 A 竖直向上 B 垂直于纸同向里 C 水平向右 D 竖直向下 5 2009 年广东理科基础 带电粒子垂直匀强磁场方向运动时 会受到洛伦兹力的作用 下列表述正确的是 A 洛伦兹力对带电粒子做功 B 洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C 洛伦兹力的大小与速度无关 D 洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向 答案 B 解析 根据洛伦兹力的特点 洛伦兹力对带电粒子不做功 A 错 B 对 根据F qvB 可 知大小与速度有关 洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向 不改变速度的大小 6 关于带电粒子在磁场中的运动 下列说法正确的是 A 带电粒子飞入匀强磁场后 一定做匀速圆周运动 B 带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时 速度一定不变 C 带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时 洛仑兹力的方向总和运动方向垂直 用心 爱心 专心2 D 带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时 动能一定保持不变 7 08 广东理科基础 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动 下列说法正确的是 A 速率越大 周期越大 B 速率越小 周期越大 C 速度方向与磁场方向平行 D 速度方向与磁场方向垂直 答案 D 解析 由 2 m T qB 可知 选项 A B 错误 做匀速圆周运动时 速度方向与磁场方 向垂直 选项 D 正确 8 08 广东卷 带电粒子进入云室会使云室中的气体电离 从而显示其运动轨迹 图是在 有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹 a 和 b 是轨迹上的两点 匀强磁场B垂 直纸面向里 该粒子在运动时 其质量和电量不变 而动能逐渐减少 下列说法 正确的是 A 粒子先经过 a 点 再经过 b 点 B 粒子先经过 b 点 再经过 a 点 C 粒子带负电 D 粒子带正电 答案 AC 解析 由 mv r qB 可知 粒子的动能越小 圆周运动的半径越小 结合粒子运动轨迹 可知 粒子选经过 a 点 再经过 b 点 选项 A 正确 根据左手定则可以判断粒子带负电 选项 C 正确 9 2011 海南 空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场 图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 解析 在磁场中半径 mv r qB 运动时间 m t qB 为转过圆 心角 故 BD 正确 当粒子从 O 点所在的边上射出的粒子时 轨迹可以不同 但圆心角相 用心 爱心 专心3 同为 1800 因而 AC 错 10 如图所示 半径为 r 的圆形空间内 存在着垂直于纸面向里的匀强磁场 一 个带电粒子 不计重力 从 A 点以速度 v0 垂直磁场方向射入磁场中 并从 B 点 射出 AOB 120 则该带电粒子在磁场中运动的时间为 A 2 r 3v0B 23 r 3v0 C r 3v0D 3 r 3v0 11 两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场 两粒子质量之比为 1 4 电量之比为 1 2 则两带电粒子受洛仑兹力之比为 C A 2 1 B 1 1 C 1 2 D 1 4 12 04 北京理综 如图所示 正方形区域 abcd 中充满匀强磁场 磁场方向垂直纸面向里 一个氢核从 ad 边的中点 m 沿着既垂直于 ad 边又垂直于磁场的方向 以 一定速度射入磁场 正好从 ab 边中点 n 射出磁场 沿将磁场的磁感应 强度变为原来的 2 倍 其他条件不变 则这个氢核射出磁场的位置是 C A 在 b n 之间某点 B 在 n a 之间某点 C a 点 D 在 a m 之间某点 13 如图 1 所示 正方形容器处在匀强磁场中 一束电子从 a 孔垂直于磁场射入容器中 其 中一部分从 c 孔射出 一部分从 d 孔射出 则 AD A 电子速率之比为vc vd 2 1 B 电子在容器中运动所用时间之比为tc td 1 2 C 电子在容器中运动时的加速度大小之比是ac ad 1 2 D 电子在容器中运动时的加速度大小之比ac ad 2 l 14 0614 06 天津卷天津卷 24 24 在以坐标原点O为圆心 半径为 r 的圆形区域内 存在磁感应强度应大 小为B 方向垂直于纸面向里的匀强磁场 如图所示 一个不计重力的带电粒子从磁场 边界与 x 轴的交点A处以速度v沿 x方向射入磁场 它恰好从磁场边界的交点C处沿 y方向飞出 1 判断该粒子带何种电荷 并求出其比荷 q m 2 若磁场的方向和所在空间范围不变 而磁感应强度的大小 变为B 该粒子仍以 A 处相同的速度射入磁场 但飞出磁 场时的速度方向相对于入射方向改变了 60 角 求磁感应 强度B 多大 此粒子在磁场中运动手所用时间t是多少 图 3 o 图 1 x O y C B A v 用心 爱心 专心4 解析 18 分 1 由粒子的飞行轨迹 利用左手定则可知 该粒子带负电荷 粒子由 A 点射入 由 C 点飞出 其速度方向改变了 90 则粒子轨迹半径 R r 又 qvB m 2 v R 则粒子的比荷 qv mBr 2 粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变 60 角 故 AD 弧所对应的圆心角为 60 粒 子做国 圆周运动的半径