高考物理一輪復(fù)習(xí) 磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用同步練習(xí) 新人教版.doc

磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用同步練習(xí)一、選擇題(本題共10小題，每題7分，至少一個(gè)答案正確，選不全得4分，共70分)1關(guān)于安培力和洛倫茲力的異同，下列說法中正確的是（ ）a兩種力本質(zhì)上都是磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用b洛倫茲力與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，安培力與自由電荷定向移動(dòng)的方向有關(guān)c兩種力的方向均可用右手定則判斷d安培力、洛倫茲力對電荷都不做功答案ab2如圖所示，水平導(dǎo)線中有電流i通過，導(dǎo)線正下方的電子初速度的方向與電流i的方向相同，則電子將（ ）a沿路徑a運(yùn)動(dòng)，軌跡是圓b沿路徑a運(yùn)動(dòng)，軌跡半徑越來越大c沿路徑a運(yùn)動(dòng)，軌跡半徑越來越小d沿路徑b運(yùn)動(dòng)，軌跡半徑越來越小解析離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場越弱，由r和左手定則知，b對答案b3(2013唐山質(zhì)檢)如圖所示，實(shí)線圓環(huán)a、b是光滑絕緣水平面內(nèi)兩個(gè)固定的同心超導(dǎo)環(huán)，兩環(huán)分別通上大小相等的電流后，在環(huán)間環(huán)形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了相同方向的磁場，在這兩個(gè)磁場的共同“束縛”下，帶電離子沿圖中虛線做順時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)，已知a環(huán)中電流沿順時(shí)針方向，則（ ）ab環(huán)中電流沿順時(shí)針方向 bb環(huán)中電流沿逆時(shí)針方向c帶電離子帶正電 d帶電離子帶負(fù)電解析由圖可知a圓環(huán)的電流為順時(shí)針方向，由右手定則可判斷在環(huán)形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的磁場為垂直于紙面向里，由右手螺旋定則可判斷b中的電流只有為逆時(shí)針方向時(shí)在環(huán)形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的磁場為垂直于紙面向里，b正確；由圖可知帶電離子在環(huán)形區(qū)域內(nèi)做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，結(jié)合左手定則可知離子必帶負(fù)電，d正確答案bd 4(2013宜昌統(tǒng)考)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，從a點(diǎn)沿垂直磁感線方向以初速度v開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間t后經(jīng)過b點(diǎn)，ab連線與初速度的夾角為，則t為（ ）a.b. c. d.解析t時(shí)間電子轉(zhuǎn)過的圓心角為2，則有tt.故b對答案b5如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)d形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源相連帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時(shí)間，則下列判斷中正確的是（ ）a高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tntn1b在ekt圖中應(yīng)有t4t3t3t2t2t1c粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動(dòng)能一定越大d不同粒子獲得的最大動(dòng)能都相同解析由圖可知粒子在單個(gè)d形盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tntn1，由于在磁場中粒子運(yùn)動(dòng)的周期與速度無關(guān)，b正確；交流電源的周期為2(tntn1)，a錯(cuò)誤；由r知當(dāng)粒子的運(yùn)動(dòng)半徑等于d形盒半徑時(shí)加速過程就結(jié)束了，粒子的動(dòng)能ek，即粒子的動(dòng)能與加速次數(shù)無關(guān)，c錯(cuò)誤；粒子的最大動(dòng)能還與粒子的質(zhì)量和電荷量有關(guān)，d錯(cuò)誤答案b6(2013福州檢測)如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理的示意圖帶電粒子a、b經(jīng)電壓u加速(在a點(diǎn)初速度為零)后，進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后分別打在感光板s上的x1、x2處圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，則（ ）aa的質(zhì)量一定大于b的質(zhì)量ba的電荷量一定大于b的電荷量ca運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間da的比荷(qa/ma)大于b的比荷(qb/mb)解析在加速電場中，qumv2；在磁場中qvb；所以r ，由圖知rarb故，a、b錯(cuò)，因?yàn)橹芷趖，ab粒子運(yùn)行時(shí)間均為，所以a運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，c錯(cuò)，d正確答案d7如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從o點(diǎn)沿著與y軸夾角為30的方向進(jìn)入磁場，運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸的正方向相同，不計(jì)粒子的重力，則（ ）a該粒子帶正電 ba點(diǎn)與x軸的距離為c粒子由o到a經(jīng)歷時(shí)間t d運(yùn)動(dòng)過程中粒子的速度不變解析根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)方向，由左手定則判斷可知粒子帶負(fù)電，a項(xiàng)錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)過程中粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，方向變化，d項(xiàng)錯(cuò)；粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r，周期t，從o點(diǎn)到a點(diǎn)速度的偏向角為60，即運(yùn)動(dòng)了t，所以由幾何知識(shí)求得點(diǎn)a與x軸的距離為，粒子由o到a經(jīng)歷時(shí)間t，b、c兩項(xiàng)正確答案bc8如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的邊界上，有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正負(fù)離子(不計(jì)重力)，從點(diǎn)o以相同的速率先后射入磁場中，入射方向與邊界成角，則正負(fù)離子在磁場中（ ）a運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同 b運(yùn)動(dòng)軌道的半徑相同c重新回到邊界時(shí)速度的大小和方向相同d重新回到邊界的位置與o點(diǎn)距離相等解析如下圖所示，正離子的軌跡為磁場邊界上方的，負(fù)離子的軌跡為磁場邊界上方的，軌道半徑oo1oo2，二者相同，b正確；運(yùn)動(dòng)時(shí)間和軌道對應(yīng)的圓心角(回旋角)成正比，所以正離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長，a錯(cuò)誤；由幾何知識(shí)可知oo1boo2a，所以oaob，d正確；由于o1bo2a，且vao2a，vbo1b，所以vavb，c正確答案bcd9如圖所示，abc為與勻強(qiáng)磁場垂直的邊長為a的等邊三角形，磁場垂直紙面向外，比荷為e/m的電子以速度v0從a 點(diǎn)沿ab方向射入，現(xiàn)欲使電子能經(jīng)過bc邊，則磁感應(yīng)強(qiáng)度b的取值應(yīng)為（ ）ab bbcb db解析當(dāng)電子從c點(diǎn)離開時(shí)，電子做圓周運(yùn)動(dòng)對應(yīng)的軌道半徑最小，有r，而r，所以b，c項(xiàng)正確答案c10(2012江蘇單科)如圖所示，mn是磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場的邊界一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從o點(diǎn)射入磁場若粒子速度為v0，最遠(yuǎn)能落在邊界上的a點(diǎn)下列說法正確的有（ ）a若粒子落在a點(diǎn)的左側(cè)，其速度一定小于v0b若粒子落在a點(diǎn)的右側(cè)，其速度一定大于v0c若粒子落在a點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于v0d若粒子落在a點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能大于v0解析當(dāng)粒子從o點(diǎn)垂直于mn進(jìn)入磁場時(shí)，落在mn上的點(diǎn)離o點(diǎn)最遠(yuǎn)，設(shè)o、a間的距離為dx，則有：當(dāng)v0大小不變、方向改變時(shí)，粒子就落在a點(diǎn)的左側(cè)，故a項(xiàng)錯(cuò)誤若粒子落在a點(diǎn)的右側(cè)，由r可知，v一定大于v0，故b正確若粒子落在a點(diǎn)左側(cè)d處時(shí)，粒子的最小速度vmin一定滿足：解兩式可得：vminv0，故c項(xiàng)正確當(dāng)vv0時(shí)，只要改變速度的方向，也可以使粒子落在a點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，故d項(xiàng)錯(cuò)誤答案bc二、計(jì)算題(本大題共2小題，共30分要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11(14分)在以坐標(biāo)原點(diǎn)o為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點(diǎn)a處以速度v沿x方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與y軸的交點(diǎn)c處沿y方向飛出(1)請判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷；(2)若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)閎，該粒子仍從a處以相同的速度射入磁場，但飛出磁場時(shí)的速度方向相對于入射方向改變了60角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度b多大？此次粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間t是多少？解析(1)由粒子的運(yùn)行軌跡，利用左手定則可知，該粒子帶負(fù)電荷粒子由a點(diǎn)射入，由c點(diǎn)飛出，其速度方向改變了90，如圖所示，則粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑rr又qvbm則粒子的比荷.(2)粒子從d點(diǎn)飛出磁場，速度方向改變了60角，故ad弧所對圓心角為60，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑rrcot 30r又r所以bb粒子在磁場中運(yùn)行時(shí)間tt.答案(1)負(fù)電荷(2)b12(16分)(2013衡水模擬)如圖所示，在空間有一直角坐標(biāo)系xoy，直線op與x軸正方向的夾角為30，第一象限內(nèi)有兩個(gè)方向都垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域和，直線op是它們的理想邊界，op上方區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b.一質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子(不計(jì)重力，不計(jì)質(zhì)子對磁場的影響)以速度v從o點(diǎn)沿與op成30角的方向垂直磁場進(jìn)入?yún)^(qū)域，質(zhì)子先后通過磁場區(qū)域和后，恰好垂直打在x軸上的q點(diǎn)(圖中未畫出)，試求：(1)區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?2)q點(diǎn)到o點(diǎn)的距離解析(1)設(shè)質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場區(qū)域和中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為r1和r2，區(qū)