2014高三物理一轮复习 第八章 第2讲 磁场对运动电荷的作用4

1 第八章第八章 第第 2 2 讲讲 磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用 4 4 随堂巩固提升 1 2012 北京高考 处于匀强磁场中的一个带电粒子 仅在磁场力作用下做匀速圆周 运动 将该粒子的运动等效为环形电流 那么此电流值 A 与粒子电荷量成正比 B 与粒子速率成正比 C 与粒子质量成正比 D 与磁感应强度成正比 解析 选 D 由电流概念知 该电流是通过圆周上某一个位置 即某一截面 的电荷量 与所用时间的比值 若时间为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T 则公式I q T 中的电荷量q即为该带电粒子的电荷量 又T 解出I 故只有选项 D 正确 2 m qB q2B 2 m 2 2012 广东高考 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 8 2 16 中虚线所示 下列表述正确的是 图 8 2 16 A M带负电 N带正电 B M的速率小于N的速率 C 洛仑兹力对M N做正功 D M的运行时间大于N的运行时间 解析 选 A 根据左手定则可知N带正电 M带负电 A 正确 因为r 而M的半 mv Bq 径大于N的半径 所以M的速率大于N的速率 B 错 洛伦兹力永不做功 所以 C 错 M 和N的运行时间都为t 所以 D 错 m Bq 3 2011 浙江高考 利用如图 8 2 17所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒 子 图中板MN上方是磁感应强度大小为 B 方向垂直纸面向里的匀强磁场 板上有两条宽 度分别为 2d和d的缝 两缝近端相距为L 一群质量为m 电荷量为q 具有不同速度的 粒子从宽度为 2d的缝垂直于板MN进入磁场 对于能够从宽度为d 的缝射出的粒子 下列 说法正确的是 图 8 2 17 2 A 粒子带正电 B 射出粒子的最大速度为 qB 3d L 2m C 保持 d 和 L 不变 增大 B 射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 D 保持 d 和 B 不变 增大L 射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 解析 选 BC 由左手定则和粒子的偏转情况可以判断粒子带负电 选项 A 错 根据洛 伦兹力提供向心力qvB 可得v r越大v越大 由图可知r最大值为 mv2 r qBr m rmax 选项 B 正确 又r最小值为rmin 将r的最大值和最小值代入v的表达式 3d L 2 L 2 后得出速度之差为 v 可见选项 C 正确 D 错误 3qBd 2m 4 2011 海南高考 空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场 图 8 2 18 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 图 8 2 18 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 选 BD 粒子进入磁场后做匀速圆周运动 洛伦兹力提供向心力 即qvB m v2 r 则轨迹半径r 周期T 由于粒子的比荷相同 入射速度相同的粒子在磁 mv qB 2 r v 2 m qB 场中的运动轨迹一定相同 选项 B 正确 入射速度不同的粒子 在磁场中的运动轨迹不同 但运动时间可能相同 比如 速度较小的粒子会从磁场的左边界飞出 都运动半个周期 而它们的周期相同 故选项 A 错误 进而可知选项 C 错误 由于所有粒子做圆周运动的周 期相同 故在磁场中运动时间越长的 其轨迹所对的圆心角一定越大 选项 D 正确 5 如图 8 2 19 所示 直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场 正 负电子同时 从同一点O以与MN成 30 角的同样速度v射入磁场 电子质量为m 电荷量为e 它们从 磁场中射出时相距多远 射出的时间差是多少 3 图 8 2 19 解析 由公式知 它们的半径和周期是相同的 只是偏转方 向相反 先确定圆心 画出半径