20192020学年高二物理人教版寒假作业(24)Word版含答案

2019-2020学年人教版高二物理寒假作业（24）1、如下图

,带电粒子以初速度

v0

从a点进入匀强磁场

,运动中经过

b点,

Oa

Ob,若撤去磁场加一个与

y轴平行的匀强电场

,带电粒子仍以

v0

从

a点进入电场

,还能经过

b点,那么电场强度

E与磁感觉强度

B的比值为

(

)A.v01C.2v0v0B.D.v022、两个初速度大小同样的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上.不计重力,以下说法正确的有()A.a、b均带负电B.a在P上的落点与O点的距离比b的近C.a在磁场中飞翔的行程比b的短D.a在磁场中飞翔的时间比b的短3、如下图,两匀强磁场方向同样,以虚线MN为理想界限,磁感觉强度分别为B1、B2.今有一个质量为m、电荷量为e的电子从MN上的P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B1中,其运动轨迹是如下图的“心”形图线.则以下说法正确的选项是()A.电子的运动轨迹沿PENCMDP方向B.电子运动一周回到P所用时间为TC.B14B2D.B22B1

4πmB1e4、如下图,在通电长直导线(电流方向如图)下方,有一不计重力的电子沿平行导线方向以速度v开始运动,则电子()A.将沿轨迹Ⅰ运动,半径愈来愈小B.将沿轨迹Ⅰ运动,半径愈来愈大C.将沿轨迹Ⅱ运动,半径愈来愈小D.将沿轨迹Ⅱ运动,半径愈来愈大5、如下图,两个半径同样的半圆形轨道分别竖直搁置在匀强电场和匀强磁场中.轨道两头在同一高度上,轨道是圆滑的,两个同样的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止开释.M、N为轨道的最低点,则以下说法正确的选项是()A.两小球抵达轨道最低点的速度vM<vNB.两小球第一次抵达轨道最低点时对轨道的压力FM<FNC.小球第一次抵达M点的时间大于小球第一次抵达N点的时间D.在磁场中小球能抵达轨道的另一端,在电场中小球不可以抵达轨道的另一端6、如下图，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场界限上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点走开磁场．以后电子2也由a点沿图示方向以同样速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c走开磁场，t1为()t223B．232D．37、如下图，a和b是从A点以同样的速度垂直磁场方向射入匀强磁场的两个粒子运动的半圆形径迹，已知两个粒子带电量同样，且ra=2rb，不计重力的影响，则由此可知（）A.两粒子均带正电，质量比ma4B.两粒子均带负电，质量比ma2mb1mb1C.两粒子均带正电，质量比ma1D.两粒子均带负电，质量比ma1mb4mb28、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电。让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。以下四个图中，磁场方向垂直纸面向里，大圆的半径是小圆半径的两倍，能正确表示两粒子运动轨迹的是（）A.

B.

C.

D.9、有两个质量同样、所带电荷量大小相等的带电粒子

a、b,以不一样的速率瞄准圆心

O沿着AO(

方向射入圆形匀强磁场地区)

,其运动轨迹如图。若不计粒子的重力

,则以下说法正确的选项是A.a

粒子带正电

,b粒子带负电

B.a

粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C.b

粒子动能较大

D.b

粒子在磁场中运动时间较长10、如下图，正方形地区内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场界限从a点射入，从b点射出。以下说法正确的选项是（）粒子带正电粒子在b点速率大于在a点速率若仅减小磁感觉强度，则粒子可能从b点右边射出若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短11、如下图,在真空中坐标xOy平面的x0地区内,有磁感觉强度B1.0102T的匀强磁场,方向与xOy平面垂直,在x轴上的P(10,0)点,有一放射源,在平面内向各个方向发射速率v104m/s的带正电的粒子,粒子的质量为m1.61025kg,电荷量为q1.61018C,求带电粒子能打到y轴上的范围。12、如下图,一带电微粒质量为m2.01011k、电荷量q1.0105C,从静止开始经电压为U1100V的电场加快后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角30,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D34.6cm的匀强磁场地区。已知偏转电场中金属板长L20?cm,两板间距d17.3cm,重力忽视不计。求:带电微粒进入偏转电场时的速率v1;偏转电场中两金属板间的电压U2;使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感觉强度B起码多大?13、如下图，半径为

R的圆形地区内存在着磁感觉强度为

B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，一带负电的粒子

(不计重力

)在

A点（图中未画出）沿水平方向以速度

v正对圆心入射，经过磁场地区后速度方向偏转了

60°,求：1）求粒子的比荷q；m2）粒子在磁场中的运动时间t；3）假如保持速度的大小和方向不变，欲使粒子经过磁场地区后速度方向的偏转角度最大，则需将粒子的入射点沿圆弧向上平移，入射点到OA的距离d为多少？14、如下图，在相距为L，长为3L的平行金属板中间地区存在正交的匀强电场和匀强磁场，磁感觉强度为B（方向未画），电场方向竖直向下。有一群平均散布的同种带电粒子，以同样速度从两板间水平射入，经过时间t，粒子沿直线穿过该地区。若在粒子进入板间时，撤去电场保存磁场，粒子恰巧所有打在板上。不计粒子的重力，不考虑粒子之间的互相作用，粒子对本来电场和磁场的影响不计。试求：1）该地区电场强度E大小；2）该粒子的比荷q/m；3）若粒子进入时撤去磁场保存电场，则射出该地区的粒子数为总数的多少？15、如下图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感觉强度为B1，一束电荷量同样的带正电的粒子从图示方向射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感觉强度为B2的匀强磁场，结果分别打在a、b两点，两点间距离为R。设粒子所带电量为q，且不计粒子所受重力，求：两粒子射入电容器的速度大小。(2)打在a、b两点的粒子的质量之差m。答案以及分析答案及分析：答案：C分析：设OaObd,因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,所以圆周运动的半径正好等于d,即rmv0d,获得Bmv0.假如换成匀强电场,水平方向以v0做匀速直线运动,竖直沿yqBqd1qEd22E轴负方向做匀加快运动,即d获得E2mv0,所以2mv02v0,选项C正确.应选qdBC.2答案及分析：答案：

B分析：因粒子向下偏转

,则由左手定章可知

,粒子均带正电

,故A

错误；由

r

mv

可知,两粒子qB轨迹半径相等,依据粒子入射方向画出a、b粒子的运动轨迹如下图,由图可知,O到b在P上落点的距离为直径的弦,而O到b在P上落点的距离为一个小于直径的弦,故两粒子在P上的落点与O点的距离,a比b的近,故B正确.由图可知a粒子在磁场转过的圆心角较大,故a在磁场中飞翔的行程较长,而两粒子速度大小同样,则a中飞翔的时间比b的长,故C、D错误。3答案及分析：答案：

B分析：依据左手定章可知

,电子从

P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场

B1时,遇到的洛伦兹力方向向上

,所以电子的运动轨迹沿

PDMCNEP方向,故A错误;电子在整个过程中

,在匀强磁场B1中运动两个半圆,即运动一个周期,在匀强磁场B2中运动半个周期,所以电子运动一周的时间T2πmπm,由题图可知,电子在匀强磁场B1中轨迹半径是在匀强磁场B2中轨迹半径B1eB2emv得B12B2,则T4πm,故B正确,C、D错误.的一半,根椐rBeB1e4答案及分析：答案：A分析：由安培定章可知,该通电直导线在其下方产生的磁场方向垂直纸面向里.依据左手定章可知,电子所受洛伦兹力的方向向上,所以沿轨迹Ⅰ运动,故C、D错误;因离导线越近,磁感觉2强度越大,依据Bqvmv可知,轨迹半径愈来愈小,故A正确,B错误.r5答案及分析：答案：D分析：在磁场中运动时,只有重力做正功,在电场中运动时,重力做正功、电场力做负功,由动能定理可知:mv2MmgH21mv2NmgHqE·d2故vM>vN,A、C不正确.最低点M时,支持力与重力和洛伦兹力的协力供给向心力,最低点N时,支持力与重力的协力供给向心力.因vM>vN,故压力FM>FN,B不正确.在电场中因有电场力做负功,有部分机械能转变为电势能,故小球不可以抵达轨道的另一端.D正确.答案及分析：答案：C分析：答案及分析：答案：B分析：两粒子进入磁场后均向下偏转，可知在A点，均遇到向下的洛伦兹力，由左手定章可知，四指所指的方向与运动方向相反，得悉两个粒子均带负电；在磁场中由洛伦兹力供给向心力，则有qvBv2，得mqBrm，因a、b进入磁场的速度rv同样，电量也同样，又在同一磁场运动，故ma2，故B正确，ACD错误。mb1应选：B。答案及分析：答案：C分析：9答案及分析：答案：C分析：依据左手定章,b向上偏转,应该带正电,a向下偏转,应该带负电,故A错误;洛伦兹力提供向心力,即qvBmv2mv,故半径较大的b粒子速度较大,动能也较大,C正确;由公式,得rrqBqvB知,速度较大的b粒子受洛伦兹力较大,B错误;磁场中偏转角较大的粒子运动的时间也较长,a粒子的偏转角较大,所以运动的时间就较长,故D错误。答案及分析：答案：C分析：由左手定章确粒子的电性，由洛伦兹力的特色确立粒子在b、a两点的速率，依据qvBmv2确立粒子运动半径和运动时间。r由题可知，粒子向下偏转，依据左手定章，所以粒子应带负电，故A错误；因为洛伦兹力不做功，所以粒子动能不变，即粒子在b点速率与a点速率相等，故B错误；若仅减小磁感觉强度，由公式qvBmv2得：rmv，所以磁感觉强度减小，半径增大，所以粒子有rqB可能从b点右边射出，故C正确，若仅减小入射速率，粒子运动半径减小，在磁场中运动的偏转角增大，则粒子在磁场中运动时间必定变长，故D错误。11答案及分析：答案：10~103cm分析：带电粒子在磁场中运动时由牛顿第二定律得v2mv0.1m10m。:qvBm,解得:RqBR如下图,当带电粒子打到y轴上方的A点与P连线正好为其圆轨迹的直径时,A点即为粒子能打到y轴上方的最高点。因OP10cm,AP2R20cm,则OAAP2OP2103cm。当带电粒子的圆轨迹正好与y轴下方相切于B点时,若圆心再向左偏,则粒子就会从纵轴走开磁场,所以B点即为粒子能打到y轴下方的最低点,易得OBR10cm,综上所述,带电粒子能打到y轴上的范围为10~103cm。答案及分析：答案：(1)电微粒经加快电场加快后速度为v,依据动能定理U1q1mv12,2v12U1q4m1.010m/s.带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动。在水平方向微粒做匀速直线运动。水平方向:v1L,t带电微粒在竖直方向做匀加快直线运动,加快度为a,出电场时竖直方向速度为v2,竖直方向:aEqqU2,v2qU2Latdm,mdmv1由几何关系tanv2qU2LU2L,U22dU1tan,v1dmv122dU1L得U2100V.电微粒进入磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力供给向心力,设微粒轨道半径为R,由几何关系知RRD,R2D,23设微粒进入磁场时的速度为v',vv1,cos30由牛顿运动定律及运动学规律qvBmv2,Rmvmv1,B0.1T,得B2cos30qRDq3若带电粒子不射出磁场,磁感觉强度B起码为0.1T。分析：答案及分析：答案：(1)由图可知轨迹半径：rR①tan30粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动，有：mv2qvB②r3v由①②两式得：③m3BR(2)粒子做圆周运动运动的周期：2m④TqB在磁场中的运动时间：1⑤由③④⑤式得：3R⑥tTt63v当粒子的入射点和出射点的连线是磁场圆的直径时，粒子速度偏转的角度最大由图可知：sinθR⑦平移距离：dRsinθ⑧由①⑦⑧式得：3rdR3分析：答案及分析：答案：（1）由题意可知：V

3Lt粒子经过速度选择器BqvEq联合上边式子可知E

3BLt（2）若只有磁场存在时，