物理课时提能演练沪科版82磁场对运动电荷的作用

1、温馨提示：此套题为 Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合 适的观看比例，答案解析附后。课时提能演练（二十四）（40分钟 100 分）一、选择题（本题共8小题，每题9分，至少一个答案正确，选不全 得5分，共72分）1.如图所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度 v 向左运动，则关于电子的运动轨迹和运动半径的判断正确的是 （）I丁. VO_|.警来源:1ZXXK 1卜,半径越来越小A.将沿轨迹I运动,半径越来越大B.将沿轨迹I 运动，半径越来越小C.将沿轨迹II运动 半径越来越大D.将沿轨迹 II运动,:1来源（）的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是电荷量为+q2.

2、只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同A.-q, 且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变 B.如果把 +q改为C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 粒子只受到洛伦兹力作用时，运动的动能不变D.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁）海南高考3.（2019xXXXXXXXXXXXXXXX一细束由两种粒子组成的粒子.场，图中的正方形为其边界这两种粒 子带同种电点入射.。流沿垂直于磁场的方向从荷，它们的电荷量、 质量均不同，但其比荷相同，且都包含 页-1 - 第 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.

3、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，具运动轨迹一定相同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4.（预测题）一束带电粒子以同一速度，并从同一位置进的q在磁场中它们的轨迹如图所示.粒子入匀强磁场，叱、r=2r,qq的 轨迹半径为r,且粒子轨迹半径为r, 2221121（） 则分别是它们的带电量，qq1 : =2：比荷之比为带正电，A.q带负电、q2121. mm21qq2 :=1 ：比荷之比为，B.q带负电、q带正电1221 mm21qq1 : =2 ：比荷之比为市负电，C.q 市正电、q2i2imm2iqq1 : =1 ：比何之比为市正

4、电、D.qq带负电，2121mm2i其核心部分是如图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，创新题5.() 两盒分别与高频两金属 盒置于匀强磁场中，形金属盒.在加速带电粒子时,两个D忽，随时间t 的变化规律如图乙所示带电粒子在磁场中运动的动能电源相连.Ek()则下列判断正确的是略带电粒子在电场中的加速时间，-t-tt-t=t=t-tA. 在E图中应有133422k t-tB.高频电源的变化周期应该等于n-1n ,粒子最大动能一定越大粒子加速次数越多C.页- 2 - 第D.要想粒子获得的最大动能越大，可增加D形盒的面积6.(2019 常州模拟)1922年英国物理学家阿斯顿因质谱XuX xEx

5、X I I 1 I , 4航- V核乳胶片X X BX X若.仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖则 ，一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示()下列说法中正确 的是 该束带电粒子带负电A.极板带正电B.速度选择器的R质量越 大B磁场中运动半径越大的粒子，C.在笛比荷越小D.在B磁场中运动 半径越大的粒子，2 ：1来源m的圆形区域内有垂直 R, 一半径为衡水模拟）如图所示7.（2019重力（的正电荷一质量为m,电荷量为q于纸面向里的匀强磁场，从磁 场中,v沿正对着圆心。的方向射入磁场忽略不计）以速度（） 磁场 的磁感应强度大小为射出时速度方向改变了。角 .mvmv B.A. q

6、RcotqRtan- - 22mvmv D. C. qRcosqRsie- 22磁感应，有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示的水平极板间8.（易错题）长为，l不计的正电粒子（m,板不带电, 现有质量为电荷量为q,强度为B,板间距离也为l欲使粒子不打在，从 极板间左边中点处垂直磁感线以速度重力）,v水平射入磁场（）可采用的办法是极板上，lBqv使粒子的速度A. v 4mlBq>使粒子的速度B. v 4m页-3 - 第5Bql使粒子的速度 C. >v :1ZXXK来源4mBql5Bql D.使粒子的速度V<v4m4m二、计算题（本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤

7、，有数值计算的要注明单位 ）9.（2019 肇庆模拟）（12分）如图所示，在一个圆形区域内,AA两个方向都垂直于纸面向外白匀强磁场分布在以直径42的夹AA与A为边界的两个半圆形区域I、 II中，直径A3421的粒子以某一速度+q0 , 一质量为m带电荷量为角为60的方向A角的方向射入磁场，再以 垂直A处沿与AA成30从I区的边缘点A3.已知该粒子从射入到射出 磁场所.A处射出磁场经过圆心O进入II区，最后再从2）.（忽略粒子 重力和求I区和H区中磁感应强度 BB的大小用的时间为t, 21在实验 室中，需要控制某些带电粒子分）10.（易错题）（16 5B0AXXXXXB XXXXX现设想在.在某

8、区域内的滞留时间，以达到预想的实验效果P点到xOy的纸面内存在如图所示的匀强磁场区域，在 Q方向垂直纸面向 外，B点区域的x轴上方，磁感应强度为现两点距离为 x.,方向垂直 纸面向里，在x轴下方，磁感应强度大小也为 BOP处以恒定速度v不断地向第一象限内发射笊核粒子在原点。次与第n第一次与x轴相交于A点,x(1)设粒子以与轴成45角从O点射出，q段)表示，并求OAx用已知量R、v、nPx轴交于点，求笊核粒子的 比荷(00一 m).n表示x(用已知量、V、粒子运动轨迹的弧长00用已知量点所经历时 间t(O点所经历时间O求粒子从点到At和从点到P(2) i ).表示n、xv0o页-4 - 第 答案

9、解析1.【解析】选A.根据安培定则可以确定导线下方磁场方向垂直于纸面 向里，再根mv,B越来越大，电子受洛伦兹力方向向上.再根据据左手定 则和电子带负电知r qB.A正确故r越来越小，故因为洛伦兹力的大小不但与粒子速度大小有关， 而且与粒子D.2.【解析】选B、，当粒子速度与磁场平行时F=Bqv速 度方向有关，如当粒子速度与磁场垂直时再者由于洛伦兹力的方向永 远与粒子速度方向垂直，因此速度方向不同时，F=0.且速度反向时所 形成选项错误A.因为+q改为-q洛伦兹力的方向也不同，所以运动形 成的电流方向相同，由左手定则可知洛伦兹力方向不的电流方向与原 +q因为电荷进入磁场时的速度方向知大小不变，

10、 所以B.选项正确变， 再由F=Bqv因为洛伦兹力总与速度垂直，所以洛.可以与磁场成任意 夹角，所以C选项错误选项D伦兹力不做功，粒子动能不变，洛伦 兹力只改变粒子的运动方向，所以.正确m2 ,由此可知两种3.【解析】选根据带电粒子在磁场中运动的周期、D.B T一 qB粒子在磁场中的运动周期相同，若速度不同的粒 子在磁场中转过的圆心角相同.mv可知，入射速度相同时，轨迹可 以不同，但运动时间相同，由半径公式 J qB ,即由轨迹所对的圆 心角决的粒子轨迹相同，粒子在磁场中运动的时间T t 2.定，故错误CAB、D正确，、的正在边长为的圆形区域内有匀强磁场 在半径为如图所示【变式备选】，R.2R

11、两个相同的带电粒.两个磁场的 磁感应强度大小相同，方形区域里也有匀强磁场 页-5 - 第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（）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 【解析】选A、B、D.画轨迹草图如图所示，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.2qq

12、mvv.4.【解析】选C.根据知，半径与比荷成反比.故12 mqvB ,r r ： r ：2112rqBmm 21再根据左手定则知，q带正电,q带负电，故C正确.215.【解析】选A、D.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度大小无关，因此，在E-t图中应有t-t=t-t=t-t,选项A正确;带电粒子在回旋加速器中每13k2342运行一周加速两次，高频电源的变化周期应 该等于2(t-t),选项B错;由n-1nJ2mEmv可知，粒子获得的最大动能取决于D形盒的半径，当轨道半径与Dkr qBqB形盒半径相等时就不能继续加速，故选项C错D对.6.【解析】选B、D.根据左手定则可确定粒子带正电

13、，A错误;由速度 选择器中电2mvmv场力和洛伦兹力方向相反知，P板带正电，B正确;根 据，故可以确，r qvBi, rqB定C错误,D正确.2mv 7.【解析】选B.粒子轨迹如图，根据几何关系，再根据，解得qvBRcot r-r2 页-6 - 第mv,故B正确.B qRcoJ 2然后由运动轨迹可以从左侧或右侧射出磁场，8.【解题指南】粒子不打在极板上一由圆周运动规律确定临界条件边界条件确定粒子半径.C.依题意粒子打在板上的临界状态如图所示【解析】选A、1,由几何关系有lr 51.1qB4mmlqB，故 222l r(r r) l 22242qBrlqBmv,根据，则 1 r v或可使粒子速度

14、那么欲使粒子不打在极板上,< v 4ml5qB. >v4m粒子在I区运动轨迹的圆心在 A处，9.【解析】2mv）（2=R,由几何知识和题意可知，轨道半径R则分R1 qBi ）分轨迹所对应的圆心角（1 13Tm2 m ）（2则运动时间分i ti3qB66qBiiR的中点，由几何关系可知轨迹半径粒子在II区运动轨迹的圆心在，OA R_ 222mv）分则（2 R qB2Tm兀，则运动时间=轨迹对应的圆心角。（2分）212 2qB22m m由题意知：分（i）tt t2iqB3qB2i由式联立解得：页-7 -第m m55 ）分（2,B, BB 2B 22ii3qt6qtm 5 m5 答案：

15、一 3qt6qt笊核粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，i0.【解析】（i）2mv）（2分由牛顿第二定律得0 qBv 0 Rmv解得粒子运动的半径 （2分）0 RI qB）分（2由几何关系知，粒子从A点到O点的弦长为，由题意知,. 2Rx2R n。（2分解得笊核粒子的比荷:运动轨迹的弧长：，圆心角：，由几何关系得，OAROA _ 2厂x2 ）分(2点到 A点所经历的时间：（3分0ti4nv0'x2 （3分）点到由以上各式解得0 OA 4nl x2 （2） 粒子从O从O P点所经历的时间0 ntt 1来，M4v0乙X,X,K网学科11厂 mri x 2x 22nv x2 (1)(2)答案:由4n4vB4