（高中物理）82磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的

1、"【高考領(lǐng)航】高考物理總復(fù)習(xí) 8-2 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用練習(xí) "一、選擇題(此題共10個(gè)小題，每題7分，共70分，每題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))1勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)盤(pán)旋加速器，其原理如下列圖這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C離子從磁場(chǎng)中獲得能量D離子從電場(chǎng)中獲得能量解析：離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度越大，軌道半徑越大，所以離子要從加速器的中心附近進(jìn)入加速器洛倫茲力總是垂直于速度的方向，所以磁場(chǎng)是不對(duì)離子做功的，它的作用只是

2、改變離子的速度方向，而電場(chǎng)的作用才是加速離子，使之獲得能量由此可見(jiàn)，選項(xiàng)A、D是正確的答案：AD2帶電粒子進(jìn)入云室會(huì)使云室中的氣體電離，從而顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡如下列圖是在有勻強(qiáng)磁場(chǎng)的云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直于紙面向里該粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其質(zhì)量和電荷量不變，而動(dòng)能逐漸減少，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A粒子先經(jīng)過(guò)a點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)b點(diǎn)B粒子先經(jīng)過(guò)b點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)a點(diǎn)C粒子帶負(fù)電D粒子帶正電解析：由于粒子的速度減小，所以軌道半徑不斷減小，所以A對(duì)、B錯(cuò)；由左手定那么得粒子應(yīng)帶負(fù)電，C對(duì)、D錯(cuò)答案：AC3如下列圖，擺球帶負(fù)電荷的單擺，在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中擺動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，擺

3、球在A、B間擺動(dòng)過(guò)程中，由A擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力的大小為F1，擺球加速度大小為a1；由B擺到最低點(diǎn)C時(shí)，擺線拉力的大小為F2，擺球加速度大小為a2，那么()AF1F2，a1a2BF1F2，a1a2CF1F2，a1a2DF1F2，a1a2解析：繩的拉力、洛倫茲力始終與單擺的運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功只有重力做功，所以a1a2，當(dāng)單擺由A擺到最低點(diǎn)C時(shí)，繩的拉力和洛倫茲力方向相同，由B擺到最低點(diǎn)C時(shí)，繩的拉力與洛倫茲力方向相反，故F1F2.答案：B4某空間存在著如下列圖的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A、B兩個(gè)物塊疊放在一起，并置于光滑水平地面上物塊A帶正電，物塊B為不帶電的絕緣塊水平恒力F作用在物塊B上，使

4、A、B一起由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)那么在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中()AA對(duì)B的壓力變小BA對(duì)B的壓力變大CB對(duì)A的摩擦力不變 DB對(duì)地面的壓力變大解析：根據(jù)左手定那么可判斷A受到的洛倫茲力的方向豎直向下，所以，A對(duì)B的壓力變大，B對(duì)地面的壓力也變大，對(duì)于A、B整體來(lái)講，向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度不變，故B對(duì)A的靜摩擦力不變答案：BCD5粒子甲的質(zhì)量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍，兩粒子均帶正電，讓它們?cè)趧驈?qiáng)磁場(chǎng)中同一點(diǎn)以大小相等、方向相反的速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里以下四個(gè)圖中，能正確表示兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是()解析：甲、乙粒子都帶正電，那么粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡相外切，甲運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r甲，乙運(yùn)

5、動(dòng)的軌跡半徑r乙，那么r甲2r乙，所以C、D選項(xiàng)一定錯(cuò)誤；用左手定那么判定粒子的運(yùn)動(dòng)方向，可知A正確答案：A6(·高考卷)利用如下列圖裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L(zhǎng).一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場(chǎng)，對(duì)于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A粒子帶正電B射出粒子的最大速度為C保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大D保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大解析：

6、由左手定那么可知粒子帶負(fù)電，A錯(cuò)；粒子運(yùn)動(dòng)最大半徑為R，由qvBm得vmax，B對(duì)；粒子運(yùn)動(dòng)最小半徑r，vmin，那么vmaxvmin，d和L不變，增大B，(vmaxvmin)增大，C正確，同理D錯(cuò)誤答案：BC7如下列圖，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，不計(jì)重力，在a點(diǎn)以某一初速度水平向左射入磁場(chǎng)區(qū)域I，沿曲線abcd運(yùn)動(dòng)，ab、bc、cd都是半徑為R的圓弧粒子在每段圓弧上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都為t.規(guī)定垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?，那么磁?chǎng)區(qū)域、三局部的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x變化的關(guān)系可能是圖中的()解析：由左手定那么可知，、三局部的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向分別向外、向里和向外，即正、負(fù)和正，故B、D錯(cuò)由于粒

7、子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以Tt，故B，C正確答案：C8(·模擬)如下列圖是某粒子速度選擇器的示意圖，在一半徑為R10 cm的圓柱形桶內(nèi)有B104 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向平行于軸線，在圓柱形桶某一直徑的兩端開(kāi)有小孔，作為入射孔和出射孔粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出現(xiàn)有一粒子源發(fā)射比荷為2×1011 C/kg的陽(yáng)離子，粒子束中速度分布連續(xù)，不計(jì)重力當(dāng)角45°時(shí)，出射粒子速度v的大小是()A.×106 m/s B2×106 m/sC2×108 m/s D4×106 m/s解析：由題意，粒子從入射孔以45°角射入

8、勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)能夠從出射孔射出的粒子剛好在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期，由幾何關(guān)系知rR，又r，v2×106 m/s.B項(xiàng)正確答案：B9質(zhì)譜儀的兩大重要組成局部是加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)如下列圖為質(zhì)譜儀的原理圖設(shè)想有一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，帶電粒子打到底片上的P點(diǎn)，設(shè)OPx，那么在以下列圖中能正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是()解析：帶電粒子先經(jīng)加速電場(chǎng)加速，故qUmv2，進(jìn)入磁場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)，OPx2r，兩式聯(lián)立得，OPx，所以B為正確答案答案：B10如下列圖，矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直

9、于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有5個(gè)帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為相應(yīng)的圓弧這些粒子的質(zhì)量、電荷量以及速度大小如下表所示.粒子編號(hào)質(zhì)量電荷量(q0)速度大小1m2qv22m2q2v33m3q3v42m2q3v52mqv由以上信息可知，從圖中a、b、c處進(jìn)入的粒子對(duì)應(yīng)表中的編號(hào)分別為()A3、5、4 B4、2、5C5、3、2 D2、4、5解析：由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡并結(jié)合左手定那么可知，a、b、c三個(gè)帶電粒子分別帶正、正、負(fù)電荷，而a、b、c三個(gè)帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為r1r2r3232，由R可知五個(gè)帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半

10、徑之比為2332，所以a、b、c三個(gè)帶電粒子分別是編號(hào)2、4、5三個(gè)，D正確答案：D二、非選擇題(此題共2個(gè)小題，共30分，解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11(15分)如右圖所示，一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在ad邊中點(diǎn)O處，方向垂直磁場(chǎng)向里射入一速度方向跟ad邊夾角 30°、大小為v0的帶正電粒子，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，ab邊足夠長(zhǎng)，粒子重力不計(jì)，求：(1)粒子能從ab邊上射出磁場(chǎng)的v0的大小范圍；(2)如果帶電粒子不受上述v0大小范圍的限制，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間解析

11、：(1)粒子速度為v0，那么qv0Bm，所以有R，如右以下列圖所示，設(shè)圓心在O1處對(duì)應(yīng)圓弧與ab邊相切，相應(yīng)速度為v01，那么R1R1sin ，將R1代入上式可得，v01類(lèi)似地，設(shè)圓心在O2處對(duì)應(yīng)圓弧與cd邊相切，相應(yīng)速度為v02，那么R2R2sin ，將R2代入上式得，v02所以粒子能從ab邊上射出磁場(chǎng)的v0應(yīng)滿足v0.(2)由t·T及T可知，粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)的弧所對(duì)的圓心角越大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就越長(zhǎng)，由圖可知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑rR1時(shí)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，弧所對(duì)的圓心角為(22)，所以最長(zhǎng)時(shí)間為t.答案：(1)v0(2)12(15分)(·模擬)在真空中，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在此區(qū)域外圍足夠大空間有垂直紙面向里的大小也為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶正電的粒子從邊界上的P點(diǎn)沿半徑向外，以速度v0進(jìn)入外圍磁場(chǎng)，帶電粒子質(zhì)量m2×1010kg，帶電量q5&#