高考物理总复习 第8章第二节知能优化演练 沪科版

用心 爱心 专心 1 1 2009 年高考广东卷 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 解析 选 B 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可知洛伦兹力大小与速度有关 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 2 2011 年广州一模 速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场 其轨迹如图 8 2 15 所示 则磁场最强的是 图 8 2 15 解析 选 D 由qvB m得r 速率相同时 半径越小 磁场越强 选项 D 正确 v2 r mv qB 图 8 2 16 3 2011 年江门模拟 一电子以垂直于匀强磁场的速度vA 从A处进入长为d宽为h的 磁场区域如图 8 2 16 所示 发生偏移而从B处离开磁场 若电荷量为e 磁感应强度为 B 圆弧AB的长为L 则 A 电子在磁场中运动的时间为t d vA B 电子在磁场中运动的时间为t L vA C 洛伦兹力对电子做功是BevA h D 电子在A B两处的速度相同 解析 选 B 电子在磁场中受洛伦兹力的作用 做匀速圆周运动 认为运动时间为t 是把电子作为类平抛运动了 圆周运动时可用t 来计算 洛伦兹力与电子的运动方向 d vA L vA 始终垂直 故一定不做功 速度是矢量 电子在A B两点速度的大小相等 而方向并不相 同 图 8 2 17 4 2011 年辽宁锦州模拟 如图 8 2 17 所示 圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况 下 带电粒子 不计重力 以某一初速度沿截面直径方向入射时 穿过此区域的时间为t 若 该区域加沿轴线方向的匀强磁场 磁感应强度为B 带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入 用心 爱心 专心 2 射 粒子飞出此区域时 速度方向偏转了 3 根据上述条件可求得的物理量为 A 带电粒子的初速度 B 带电粒子在磁场中运动的半径 C 带电粒子在磁场中运动的周期 D 带电粒子的比荷 解析 选 CD 设圆柱形区域的半径为R 粒子的初速度为v0 则v0 由于R未知 2R t 无法求出带电粒子的初速度 选项 A 错误 若加上磁场 粒子在磁场中的轨迹如图所示 设 运动轨迹半径为r 运动周期为T 则T 速度方向偏转了 3 由几何关系得 轨 2 r v0 迹圆弧所对的圆心角 3 r R 联立以上式子得T t 由T 2 m qB得 33 q m 故选项 C D 正确 由于R未知 无法求出带电粒子在磁场中做圆周运动的半径 2 3Bt 选项 B 错误 图 8 2 18 5 一个质量m 0 1 g 的小滑块 带有q 5 10 4 C 的电荷量 放置在倾角 30 的光滑斜面上 斜面绝缘 斜面置于B 0 5 T 的匀强磁场中 磁场方向垂直纸面向里 如 图 8 2 18 所示 小滑块由静止开始沿斜面滑下 其斜面足够长 小滑块滑至某一位置时 要离开斜面 求 1 小滑块带何种电荷 2 小滑块离开斜面的瞬时速度多大 3 该斜面的长度至少多少 解析 1 小滑块沿斜面下滑过程中 受重力mg 斜面支持力N和洛伦兹力F 若要小滑 块离开斜面 洛伦兹力F方向应垂直斜面向上 根据左手定则可知 小滑块应带负电荷 2 小滑块沿斜面下滑时 垂直斜面方向的加速度为零 有 qvB N mgcos 0 当N 0 时 小滑块开始脱离斜面 此时 qvB mgcos 得 v mgcos qB 0 5m s 2 m s 0 1 10 3 10 3 2 5 10 4 0 53 3 下滑过程中 只有重力做功 由动能定理得 mgxsin mv2 1 2