廊坊八中2012年高考物理一轮复习 全程解析作业25

用心 爱心 专心 1 廊坊八中廊坊八中 20122012 年高考一轮复习课时作业课时作业年高考一轮复习课时作业课时作业 2525 磁场对运动电磁场对运动电 荷的作用荷的作用 时间 45 分钟 满分 100 分 一 选择题 8 8 64 图 1 1 如图 1 所示 匀强磁场的方向垂直纸面向里 一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁 场方向射入 沿曲线dpa打到屏MN上的a点 通过pa段用时为t 若该微粒经过p点时 与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒 最终打到屏MN上 两个微粒所受重力 均忽略 新微粒运动的 A 轨迹为pb 至屏幕的时间将小于t B 轨迹为pc 至屏幕的时间将大于t C 轨迹为pb 至屏幕的时间将等于t D 轨迹为pa 至屏幕的时间将大于t 解析 碰撞过程其动量守恒 所以碰撞前后动量不变 由r 知 微粒的轨道半径不 mv qB 变 故其轨迹仍为pa 但由于碰后其运动速率比原来小 所以至屏幕时间将大于t 答案 D 2 质子 p 和 粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动 轨道半径分别 为Rp和R 周期分别为Tp和T 则下列选项正确的是 A Rp R 1 2 Tp T 1 2 B Rp R 1 1 Tp T 1 1 C Rp R 1 1 Tp T 1 2 D Rp R 1 2 Tp T 1 1 解析 由洛伦兹力提供向心力 则qvB m R 由此得 v2 R mv qB Rp R mp qp q m m q 2q 4m 1 2 由周期T 得 故 A 选项正确 2 m qB Tp T mp qp q m Rp R 1 2 用心 爱心 专心 2 答案 A 图 2 3 如图 2 所示 水平导线中有电流I通过 导线正下方的电子初速度的方向与电流I 的方向相同 则电子将 A 沿路径a运动 轨迹是圆 B 沿路径a运动 轨迹半径越来越大 C 沿路径a运动 轨迹半径越来越小 D 沿路径b运动 轨迹半径越来越小 解析 由r 知B减小 r越来越大 故电子的径迹是a mv Bq 图 3 答案 B 4 如图 3 所示是电视机中显像管的偏转线圈示意图 它由绕在磁环上的两个相同的线 圈串联而成 线圈中通有如图 3 所示方向的电流 当电子束从纸里经磁环中心向纸外射来时 图中用符号 表示电子束 它将 A 向上偏转 B 向下偏转 C 向右偏转 D 向左偏转 解析 由右手定则判断在偏转线圈内部存在水平向左的磁场 再由左手定则判定电子束 向上偏转 答案 A 5 如图 4 所示 在半径为R的圆形区域内有匀强磁场 在边长为 2R的正方形区域里也 有匀强磁场 两个磁场的磁感应强度大小相同 两个相同的带电粒子以相同的速率分别从 M N两点射入匀强磁场 在M点射入的带电粒子 其速度方向指向圆心 在N点射入的带电 粒子 速度方向与边界垂直 且N点为正方形边长的中点 则下列说法正确的是 用心 爱心 专心 3 图 4 A 带电粒子在磁场中飞行的时间可能相同 B 从M点射入的带电粒子可能先飞出磁场 C 从N点射入的带电粒子可能先飞出磁场 D 从N点射入的带电粒子不可能比M点射入的带电粒子先飞出磁场 图 5 解析 画轨迹草图如图 5 所示 容易得出粒子在圆形磁场中的轨迹长度 或轨迹对应的 圆心角 不会大于在正方形磁场中的 故 A B D 正确 答案 ABD 6 如图 6 所示 在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场 磁场方向垂直纸面向 里 P为屏上的一小孔 PC与MN垂直 一群质量为m 带电荷量为 q的粒子 不计重力 以相同的速率v 从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域 粒子入射方向在与磁场B垂直 的平面内 且散开在与PC夹角为 的范围内 则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为 图 6 A B 2mv qB 2mvcos qB C D 2mv 1 sin qB 2mv 1 cos qB 图 7 解析 能打到的范围中最远点为 2R处 其中R为轨迹半径 R 最近点为 2Rcos mv qB 处 所以总长度L 2R 2Rcos 2mv 1 cos qB 答案 D 用心 爱心 专心 4 图 8 7 如图 8 所示 MN为两个匀强磁场的分界面 两磁场的磁感应强度大小的关系为 B1 2B2 一带电荷量为 q 质量为m的粒子从O点垂直MN进入磁感应强度为B1的磁场 则 经过多长时间它将向下再一次通过O点 A B 2 m qB1 2 m qB2 C D 2 m q B1 B2 m q B1 B2 图 9 解析 粒子在磁场中的运动轨迹如图 9 所示 由周期公式T 知 粒子从O点进入 2 m qB 磁场到再一次通过O点的时间t 所以 B 选项正确 2 m qB1 m qB2 2 m qB2 答案 B 8 2010 重庆高考 如图 10 所示 矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场 有 5 个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场 在纸面内做匀速圆周运动 运动轨迹为相应的圆弧 这些粒子的质量 电荷量以及速度大小如下表所示 图 10 粒子编号质量电荷量 q 0 速度大小 1m2qv 22m2q2v 用心 爱心 专心 5 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 由左手定则可以判断a b带同种电荷 且与C电性相反 再由R 可以判断 5 mv qB 个粒子做圆周运动的半径分别为 结合题图半径可以判断只有选项 D mv 2qB 2mv qB 3mv qB 3mv qB 2mv qB 正确 答案 D 二 计算题 3 12 36 图 11 9 如图 11 中MN表示真空室中垂直于纸面的平板 它的一侧有匀强磁场 磁场方向垂 直于纸面向里 磁感应强度大小为B 一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速度 v射入磁场区域 最后到达平板上的P点 已知B v以及P到O的距离l 不计重力 求此 粒子的电荷量q与质量m之比 解析 粒子初速度v垂直于磁场 粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动 设其半 径为R 由洛伦兹力公式和牛顿第二定律 有qvB m v2 R 因粒子经O点时的速度垂直于OP 故OP为直径 l 2R 由此得 q m 2v Bl 答案 q m 2v Bl 图 12 用心 爱心 专心 6 10 如图 12 所示 在一个圆形区域内 两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布 在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域 中 A2A4与A1A3的夹角为 60 一质量为m 带电荷量为 q的粒子以某一速度从 区的边缘点A1处沿与A1A3成 30 角的方向射入磁场 随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入 区 最后再从A4处射出磁场 已知该粒子 从射入到射出磁场所用的时间为t 求 区和 区中磁感应强度的大小 忽略粒子重力 解析 图 13 设粒子的入射速度为v 已知粒子带正电 故它在磁场中先顺时针做圆周运动 再逆时 针做圆周运动 最后从A4点射出 用B1 B2 R1 R2 T1 T2分别表示在磁场 区和 区中 磁感应强度 轨道半径和周期 qvB1 m qvB2 m v2 R1 v2 R2 T1 T2 设圆形区域的半径为r 如图 13 所示 已知带电粒 2 R1 v 2 m qB1 2 R2 v 2 m qB2 子过圆心且垂直A2A4进入 区磁场 连接A1A2 A1OA2为等边三角形 A2为带电粒子在 区 磁场中运动轨迹的圆心 其轨迹的半径R1 A1A2 OA2 r 圆心角 A1A2O 60 带电粒子在 区磁场中运动的时间为t1 T1 1 6 带电粒子在 区磁场中运动轨迹的圆心在OA4的中点 即R2 r 在 区磁场中运动的 1 2 时间为t2 T2 1 2 带电粒子从射入到射出磁场所用的总时间t t1 t2 由以上各式可得B1 B2 5 m 6qt 5 m 3qt 答案 B1 B2 5 m 6qt 5 m 3qt 11 如图 14 所示 在直角坐标系的第 象限和第 象限中的直角三角形区域内 分布 着磁感应强度均为B 5 0 10 3 T 的匀强磁场 方向分别垂直纸面向外和向里 质量为 m 6 64 10 27kg 电荷量为q 3 2 10 19C 的 粒子 不计 粒子重力 由静止开始 经加速电压为U 1205 V 的电场 图中未画出 加速后 从坐标点M 4 处平行于x轴向 2 右运动 并先后通过两个匀强磁场区域 用心 爱心 专心 7 图 14 1 请你求出 粒子在磁场中的运动半径 2 你在图中画出 粒子从直线x 4 到直线x 4 之间的运动轨迹 并在图中标明轨 迹与直线x 4 交点的坐标 3 求出 粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间 解析 1 粒子在电场中被加速 由动能定理得qU mv2 1 2 粒子在磁场中偏转 则牛顿第二定律得qvB m v2 r 联立解得r m 1 B 2mU q 1 0 005 2 6 64 10 27 1205 3 2