洛倫茲力題庫

1、2016-2017學(xué)年度?學(xué)校11月月考卷學(xué)校:_姓名：_班級(jí)：_考號(hào)：_一、選擇題1如圖所示為一速度選擇器，內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一束粒子流以速度v水平射入，為使粒子流經(jīng)過磁場(chǎng)時(shí)不偏轉(zhuǎn)（不計(jì)重力），則磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)必須同時(shí)存在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，關(guān)于此電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向的說法中，正確的是（ ）A大小為，粒子帶正電時(shí)，方向向上B大小為，粒子帶負(fù)電時(shí)，方向向上C大小為Bv，方向向下，與粒子帶何種電荷無關(guān)D大小為Bv，方向向上，與粒子帶何種電荷無關(guān)【答案】D【解析】當(dāng)粒子所受的洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡時(shí)，粒子流勻速直線通過該區(qū)域，有qvBqE，所以EBv。假設(shè)粒子帶正電，則受向下的洛

2、倫茲力，電場(chǎng)方向應(yīng)該向上。粒子帶負(fù)電時(shí)，電場(chǎng)方向仍應(yīng)向上。故正確答案為D。2為了測(cè)量某化肥廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下表面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U。若用Q表示污水流量（單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積），下列說法正確的是（ ）A若污水中正離子較多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面電勢(shì)高B前內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)一定低于后內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)，與哪種離子多無關(guān)C污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大D污水流量Q與

3、電壓U成正比，與a、b有關(guān)【答案】B【解析】由左手定則可判斷：若流動(dòng)的是正離子，則正離子向里偏，前內(nèi)側(cè)面電勢(shì)低于后內(nèi)側(cè)面電勢(shì)；若流動(dòng)的是負(fù)離子，則負(fù)離子向外偏，仍然是前內(nèi)側(cè)面電勢(shì)低于后內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)，故A錯(cuò)，B對(duì)；污水穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，對(duì)任一離子有：qvBqE，所以UBbv，電勢(shì)差與離子濃度無關(guān)，故選項(xiàng)C錯(cuò)；流量QSvbc，可以看出流量與a、b均無關(guān)，故D錯(cuò)。正確答案為B。3如圖甲、乙、丙所示，三個(gè)完全相同的半圓形光滑絕緣軌道置于豎直平面內(nèi)，左右兩端點(diǎn)等高，其中圖乙軌道處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圖丙軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，三個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從軌道左端最高點(diǎn)處由靜止釋放則三個(gè)帶電小球通過

4、圓軌道最低點(diǎn)時(shí)（ ）A速度相同 B所用時(shí)間相同C對(duì)軌道的壓力相同 D均能到達(dá)軌道右端最高點(diǎn)處【答案】D【解析】試題分析：在乙圖中，因?yàn)槁鍋銎澚偸谴怪庇谒俣确较?，故洛侖茲力不做功；滑塊下落時(shí)只有重力做功，故甲和乙兩次機(jī)械能均守恒，故兩次滑塊到最低點(diǎn)的速度相等，丙圖中，小球下滑的過程中電場(chǎng)力做正功，重力做正功，所以小球在最低點(diǎn)的速度大于甲圖和乙圖中的速度，故A錯(cuò)誤；甲圖和丙圖比較可得，丙圖中，小球的加速度比較大，所以達(dá)到最低點(diǎn)的時(shí)間要短，故B錯(cuò)誤；小球在最低點(diǎn)時(shí)，甲圖中重力和支持力提供向心力，而乙圖中是重力、支持力和洛倫茲力提供向心力，所以小球受到的支持力大小不相等，對(duì)軌道的壓力也不相等，故C錯(cuò)

5、誤；三個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)過程中，重力做功，動(dòng)能和重力勢(shì)能之間轉(zhuǎn)換；洛倫茲力不做功；電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能與動(dòng)能之間轉(zhuǎn)換；由于沒有其他的能量損失，所以三種情況下，小球均能到達(dá)軌道右端最高點(diǎn)處，故D正確；考點(diǎn)：考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力；洛侖茲力【名師點(diǎn)睛】分析物體受力情況及各力做功情況，由動(dòng)能定理可求得小滑塊到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度；由滑塊的運(yùn)動(dòng)可知滑塊滑到最低點(diǎn)時(shí)的速度變化；由洛侖茲力公式可知大小關(guān)系；由向心加速度公式可知向心加速度的大小關(guān)系4如圖所示，一束電子流沿管的軸線進(jìn)入螺線管，忽略重力，電子在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是（ ）A當(dāng)從a端通入電流時(shí)，電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B當(dāng)從b端通入電流時(shí)，電子做勻

6、加速直線運(yùn)動(dòng)C不管從哪端通入電流，電子都做勻速直線運(yùn)動(dòng)D不管從哪端通入電流，電子都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】不管通有什么方向的電流，螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)方向始終與軸線平行，帶電粒子沿著磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)不受洛倫茲力，所以應(yīng)一直保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。5陰極射線管中電子流向由左向右，其上方放置一根通有如圖所示電流的直導(dǎo)線，導(dǎo)線與陰極射線管平行，則陰極射線將 （ ）A向上偏轉(zhuǎn) B向下偏轉(zhuǎn)C向紙里偏轉(zhuǎn) D向紙外偏轉(zhuǎn)【答案】B【解析】由安培定則知，電流在其下方所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，根據(jù)左手定則，電子流所受洛倫茲力向下，故向下偏轉(zhuǎn)，則選B。6如圖所示，ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB為傾斜直軌道

7、，BC為與AB相切的圓形軌道，并且圓形軌道處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里質(zhì)量相同的甲、乙、丙三個(gè)小球中，甲球帶正電、乙球帶負(fù)電、丙球不帶電現(xiàn)將三個(gè)小球在軌道AB上分別從不同高度處由靜止釋放，都恰好通過圓形軌道的最高點(diǎn)，則（ ）A甲球的釋放位置比乙球的高B運(yùn)動(dòng)過程中三個(gè)小球的機(jī)械能均保持不變C經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，三個(gè)小球的速度相等D經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，甲球的速度最小【答案】AB【解析】試題分析：在最高點(diǎn)時(shí)，甲球受洛侖茲力向下，乙球受洛侖茲力向上，而丙球不受洛侖茲力，故三球在最高點(diǎn)受合力不同，故由可知，三小球的速度甲的速度最大，所以甲球釋放時(shí)的高度最高，故A正確C錯(cuò)誤；因洛侖茲力不做功，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒

8、，三個(gè)小球的機(jī)械能保持不變，故B正確；因甲球在最高點(diǎn)受合力最大，故甲球在最高點(diǎn)的速度最大，故D錯(cuò)誤；考點(diǎn)：帶電小球勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】三個(gè)小球在磁場(chǎng)中受洛侖茲力方向不同，最高點(diǎn)由重力和洛侖茲力充當(dāng)向心力；由向心力公式可知最高點(diǎn)的速度關(guān)系；由機(jī)械能守恒定律可得出各球釋放的位置7如圖所示為圓柱形區(qū)域的橫截面，在沒有磁場(chǎng)的情況下，帶電粒子（不計(jì)重力）以某一初速度沿截面直徑方向入射，穿過此區(qū)域的時(shí)間為t，在該區(qū)域加沿軸線垂直紙面向外方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射并沿某一直徑方向飛出此區(qū)域時(shí)，速度方向偏轉(zhuǎn)角為60，如圖所示，根據(jù)上述條件可求下列哪幾種物理

9、量（ ）帶電粒子的比荷帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑帶電粒子的初速度A B C D【答案】A【解析】試題分析：設(shè)圓柱形區(qū)域的橫截面半徑為R，帶電粒子（不計(jì)重力）以某一初速度沿截面直徑方向入射，穿過此區(qū)域的時(shí)間為t，則：2R=vt 在該區(qū)域加沿軸線垂直紙面向外方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射并沿某一直徑方向飛出此區(qū)域時(shí)，速度方向偏轉(zhuǎn)角為60，畫出運(yùn)動(dòng)軌跡：結(jié)合幾何關(guān)系，有：r=Rtan60=R 粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，有： 周期： 解得： 粒子的周期：因?yàn)槌跛俣葻o法求出，則無法求出軌道半徑，故正確，錯(cuò)誤；故選A?？键c(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的

10、運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】帶電粒子僅在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力只改變速度的方向不改變速度的大小，洛倫茲力對(duì)粒子也不做功同時(shí)當(dāng)粒子沿半徑方向入射，則也一定沿著半徑方向出射。8質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔s垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是（ ）AM帶負(fù)電，N帶正電BM的速度率小于N的速率C洛倫茲力對(duì)M、N做正功DM的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間【答案】A【解析】試題分析：由左手定則判斷出N帶正電荷，M帶負(fù)電荷，故A正確；粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，半徑為：，在質(zhì)量與電量相同的情況下，半徑大說明速率大，即M的速度率大于N的速率，B錯(cuò)

11、誤；洛倫茲力始終與速度的方向垂直，不做功，故C正確；粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半周，即時(shí)間為周期的一半，而周期為，M的運(yùn)行時(shí)間等于N的運(yùn)行時(shí)間，故D錯(cuò)誤故選A考點(diǎn)：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】該題考查到左手定則、半徑的公式和根據(jù)周期的公式，屬于基本應(yīng)用簡(jiǎn)單題。9如圖所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與x軸正方向成120角，若粒子穿過y軸正半軸后在磁場(chǎng)中到x軸的最大距離為a，則該粒子的比荷和所帶電荷的正負(fù)是（ ）A 正電荷B 正電荷C 負(fù)電荷D 負(fù)電荷【答案】C【解析】試題分析：由

12、圖意可知粒子沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可得粒子帶負(fù)電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線，紅色線段為圓的半徑，由已知得進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，半徑與x軸正方向的夾角為，所以有，洛倫茲力充當(dāng)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則得：，所以有，故C正確考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律、向心力【名師點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，要掌握住半徑公式、周期公式，畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡后，幾何關(guān)系就比較明顯了。10如圖所示，重力不計(jì)的帶電粒子水平向右進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，對(duì)該帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)情況，以下判斷正確的是A粒子向上偏轉(zhuǎn) B粒子向下偏轉(zhuǎn)C粒子不偏轉(zhuǎn) D粒子很快停止運(yùn)動(dòng)【答案】A【解析】試題分析：根據(jù)左手定則，讓

13、磁感線垂直穿過手心，四指指向正粒子運(yùn)動(dòng)方向，則拇指指向?yàn)榱Ｗ邮艿降穆鍌惼澚Ψ较?，故受到向上的洛倫茲力，所以粒子向上偏轉(zhuǎn)，故A正確考點(diǎn)：考查了洛倫茲力方向的判斷【名師點(diǎn)睛】在使用左右手判斷磁場(chǎng)問題時(shí)，一定要弄清楚用哪只手判斷洛倫茲力或者電場(chǎng)力，用哪只手判斷磁場(chǎng)方向或者感應(yīng)電流方向，在判斷洛倫茲力時(shí)，需要注意粒子的正負(fù)性，如果粒子帶負(fù)電，則四指應(yīng)指向粒子運(yùn)動(dòng)的反方向11如圖所示，磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)，一帶正電的粒子某時(shí)刻的速度水平向上，則該粒子受到的洛倫茲力的方向是A向下 B向上 C向左 D向右【答案】C【解析】試題分析：粒子帶正電，向上移動(dòng)，根據(jù)左手定則，洛倫茲力向左動(dòng)；故選C考點(diǎn)：左手定則【名

14、師點(diǎn)睛】根據(jù)左手定則直接判斷洛倫茲力方向即可，注意與右手定則區(qū)別基礎(chǔ)題目12磁流體發(fā)電機(jī)可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，是一種低碳環(huán)保發(fā)電機(jī)，有著廣泛的發(fā)展前景其發(fā)電原理示意圖如圖所示，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微粒，整體上呈電中性）噴射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)區(qū)域有兩塊面積為S，相距為d的平行金屬板與外電阻R相連構(gòu)成一電路，設(shè)氣流的速度為v，氣體的電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)）為g則（ ）A上板是電源的正極，下板是電源的負(fù)極B兩板間電勢(shì)差為U=BdvC流經(jīng)R的電流強(qiáng)度為D流經(jīng)R的電流強(qiáng)度為 【答案】AD【解析】試題分析：根據(jù)左手定則，可知，正電荷向上偏，負(fù)電

15、荷向下偏，則上板是電源的正極，下板是電源的負(fù)極，故A正確；根據(jù),得電動(dòng)勢(shì)的大小為：U=Bdv，則流過R的電流為：，而，則電流大?。?；兩極板間電勢(shì)差為：故AD正確正確，BC錯(cuò)誤故選AD考點(diǎn)：左手定則，洛倫茲力【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道穩(wěn)定時(shí)，電荷所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，結(jié)合閉合電路歐姆定律進(jìn)行求解。13如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說法正確的是（ ）A三個(gè)粒子都帶正電荷Bc粒子速率最小Cc粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短D它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta

16、=Tb=Tc【答案】ACD【解析】試題分析：由左手定則可知，三個(gè)粒子都帶正電荷，選項(xiàng)A正確；粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：由于三個(gè)帶電粒子的質(zhì)量、電荷量均相同，在同一個(gè)磁場(chǎng)中，當(dāng)速度越大時(shí)、軌道半徑越大，由圖示可知，a粒子的軌道半徑最小，粒子c的軌道半徑最大，則a的粒子速率最小，c粒子的速率最大，故B錯(cuò)誤；粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：，三個(gè)粒子質(zhì)量和電荷量都相同，故周期相同，選項(xiàng)D正確；粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：，三粒子運(yùn)動(dòng)周期相同，由圖示可知，a在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角最大，對(duì)應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)，c粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，故C正確；故選ABD考點(diǎn)：帶電粒子

17、在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場(chǎng)、質(zhì)量及電量相同情況下，運(yùn)動(dòng)的半徑與速率成正比，從而根據(jù)運(yùn)動(dòng)圓弧來確定速率的大小；運(yùn)動(dòng)的周期均相同的情況下，可根據(jù)圓弧的對(duì)應(yīng)圓心角來確定運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的長(zhǎng)短。14如圖所示，一個(gè)電子沿AO方向垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)只限于半徑為R的圓內(nèi)。若電子速度為，質(zhì)量為m，帶電量為q，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。 電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后從C點(diǎn)射出，AOC=120，下面結(jié)論正確的是：（ ）A電子經(jīng)過磁場(chǎng)的時(shí)間為B電子經(jīng)過磁場(chǎng)的時(shí)間為C磁場(chǎng)半徑R為DAC間的距離為【答案】B【解析】試題分析：由，可得： 由圖可知電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角為60，根據(jù)幾何知識(shí)可知AC長(zhǎng)等于半徑；電子轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間；對(duì)

18、AOC分析可知，半徑，故B正確，ACD錯(cuò)誤故選B考點(diǎn)：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)的中運(yùn)動(dòng)，解題的關(guān)鍵在于找出圓心和半徑，再根據(jù)幾何關(guān)系及洛侖茲力充當(dāng)向心力即可解出。15醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測(cè)通過動(dòng)脈的血流速度電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及一對(duì)磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場(chǎng)是均勻的使用時(shí)，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直，如右圖所示由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差在達(dá)到平衡時(shí)，血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)電場(chǎng)，血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零在某次監(jiān)測(cè)中，兩觸點(diǎn)

19、間的距離為30 mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160 V，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0040 T則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為（ ）A13 m/s，a正、b負(fù)B27 m/s，a正、b負(fù)C13 m/s，a負(fù)、b正D27 m/s，a負(fù)、b正【答案】A【解析】試題分析：血液中正負(fù)離子流動(dòng)時(shí)，根據(jù)左手定則，正離子受到向上的洛倫茲力，負(fù)離子受到向下的洛倫茲力，所以正離子向上偏，負(fù)離子向下偏則a帶正電，b帶負(fù)電最終血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零，有，所以故A正確，BCD錯(cuò)誤故選A考點(diǎn)：左手定則；洛倫茲力【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵正握左手定則判定洛倫茲力的方向，以及知道最終正負(fù)離子

20、在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡，前后表面形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。16首先指出磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力的科學(xué)家是（ ）A庫侖 B奧斯特 C安培 D洛倫茲【答案】D【解析】試題分析：荷蘭科學(xué)家洛倫茲首先提出了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力，庫侖是提出了點(diǎn)電荷之間作用力的公式即庫侖定律；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)；安培提出了左手定則，故選D?？键c(diǎn)：物理學(xué)史?！久麕燑c(diǎn)睛】科學(xué)家的貢績(jī)作為物理學(xué)史是考試內(nèi)容之一，掌握并了解他們的貢獻(xiàn)和探索過程能更好的理解物理規(guī)律，并在具體問題中靈活應(yīng)用。17如圖所示的四個(gè)圖中，標(biāo)出了勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向、帶正電的粒子在磁場(chǎng)中速度v的方向和其所受洛倫茲力f的方向，其中正確表示這

21、三個(gè)方向關(guān)系的圖是（ ）【答案】B【解析】試題分析：根據(jù)左手定則正電荷應(yīng)受到豎直向下的洛倫茲力，A錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則，四指指向正粒子運(yùn)動(dòng)方向，讓磁感線垂直穿過手心，拇指指向?yàn)檎Ｗ邮艿降穆鍌惼澚?，故受到豎直向上的洛倫茲力，B正確；粒子受到垂直紙面向外的洛倫茲力，C錯(cuò)誤；粒子受到垂直紙面向內(nèi)的洛倫茲力，D錯(cuò)誤；考點(diǎn)：考查了左手定則【名師點(diǎn)睛】根據(jù)左手定則即可正確判斷磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)方向、洛倫茲力三者之間的關(guān)系對(duì)于左手定則要熟練掌握，加強(qiáng)應(yīng)用，為學(xué)習(xí)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)打好基礎(chǔ)18如圖所示，一帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）進(jìn)入磁場(chǎng)中，圖中的磁場(chǎng)方向、速度方向及帶電粒子所受的洛侖茲力方向標(biāo)示正確的是【答案】C

22、【解析】試題分析：帶負(fù)電的粒子向右運(yùn)動(dòng)，掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，選項(xiàng)A錯(cuò)誤帶負(fù)電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)線平行，此時(shí)不受洛倫茲力的作用選項(xiàng)B錯(cuò)誤帶負(fù)電的粒子向右運(yùn)動(dòng)掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，選項(xiàng)C正確帶負(fù)電的粒子向上運(yùn)動(dòng)，掌心向里四指應(yīng)向下，大拇指的方向向左，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，故選C?？键c(diǎn)：左手定則【名師點(diǎn)睛】在應(yīng)用左手定則時(shí)，首先要判斷運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所帶的電性，若是正電，四指的方向與粒子運(yùn)動(dòng)方向一致，若是負(fù)電，四指所指的方向與粒子的運(yùn)動(dòng)方向相反此處是非常容易出錯(cuò)的。19如圖所示，將一陰極射線管置于一通電螺線管的正上方且在同一水平面內(nèi)，則陰極射

23、線將 （ ）A向里偏轉(zhuǎn) B向外偏轉(zhuǎn)C向上偏轉(zhuǎn) D向下偏轉(zhuǎn)【答案】B【解析】試題分析：根據(jù)右手螺旋定則，螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向向下，根據(jù)左手定則知，電子所需的洛倫茲力方向垂直紙面向外，則陰極射線管中的電子束將向紙面外偏轉(zhuǎn)，故ACD錯(cuò)誤，B正確。考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流周圍磁場(chǎng)方向，會(huì)通過左手定則判斷洛倫茲力方向。20速度相同的一束粒子（不計(jì)重力）經(jīng)速度選擇器射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列相關(guān)說法中正確的是A該束帶電粒子帶正電B速度選擇器的P1極板帶負(fù)電C能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于D若粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大，則該粒子的比荷越

24、小【答案】ACD【解析】試題分析：由圖可知，帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2時(shí)向下偏轉(zhuǎn)，所以粒子所受的洛倫茲力方向向下，根據(jù)左手定則判斷得知該束粒子帶正電故A正確在平行金屬板中受到電場(chǎng)力和洛倫茲力兩個(gè)作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，洛倫茲力方向豎直向上，則電場(chǎng)力方向向下，粒子帶正電，電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下，所以速度選擇器的P1極板帶正電故B錯(cuò)誤粒子能通過狹縫，電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，則有：qvB1=qE，解得：故C正確粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：，解得：可見，由于v是一定的，B不變，半徑r越大，則越小故D正確故選ACD考點(diǎn)：質(zhì)譜儀；速度選擇器【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵

25、要理解速度選擇器的原理：電場(chǎng)力與洛倫茲力，粒子的速度一定粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律則可得到半徑。21如圖，某帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為 U 的電場(chǎng)加速后，射入水平放置、電勢(shì)差為 U的兩導(dǎo)體板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，帶電粒子沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁感線方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)的 M， N 兩點(diǎn)間的距離 d 隨著 U 和 U的變化情況為（不計(jì)重力，不考慮邊緣效應(yīng)）Ad 隨 U 變化， d 隨 U變化Bd 隨 U 變化， d 與 U無關(guān)Cd 與 U 無關(guān)， d 與 U無關(guān)Dd 與 U 無關(guān)， d 隨 U變化【答案】

26、B【解析】試題分析：對(duì)于加速過程，有 qU=mv02，得，帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，可將射出電場(chǎng)的粒子速度v分解成初速度方向與加速度方向，設(shè)出射速度與水平夾角為，則有：v0=vcos；而在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的半徑為R，由幾何關(guān)系可得，半徑與直線MN夾角正好等于，則有：，所以，又因?yàn)榘霃焦?，則有故d隨U變化，d與U無關(guān)故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)及磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)類題目關(guān)鍵在于確定圓心和半徑，然后由向心力公式即可確定半徑公式，由幾何關(guān)系即可求解22a、b、c三束粒子沿紙面向上射入垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)軌跡如圖所示

27、，關(guān)于粒子帶電性質(zhì)，下列判斷正確的是（ ）Aa帶負(fù)電荷 Ba帶正電荷 Cb帶正電荷 Dc帶正電荷【答案】B【解析】試題分析：根據(jù)左手定則，結(jié)合圖可知，a粒子帶正電，b粒子不帶電，c粒子帶負(fù)電，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B考點(diǎn)：左手定則【名師點(diǎn)睛】考查粒子在磁場(chǎng)中產(chǎn)生洛倫茲力的條件，并掌握左手定則；讓磁感線穿過左手手心，四指指正電荷運(yùn)動(dòng)方向，大拇指指受力方向23關(guān)于洛倫茲力做功的情況，下列說法中正確的是（ ）A洛倫茲力可能做正功 B洛倫茲力可能做功C洛倫茲力可能做負(fù)功 D洛倫茲力一定不做功【答案】D【解析】試題分析：因洛倫茲力總垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向，故洛倫茲力的瞬時(shí)功率為零，故洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷一

28、定不做功，故D正確；考點(diǎn)：洛倫茲力【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確洛倫茲力的性質(zhì)、大小、方向特點(diǎn)，注意洛倫茲力方向與速度方向垂直，故永不做功，基礎(chǔ)問題24一帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在的空間中（不計(jì)重力），不可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（ ）A靜止 B勻速直線運(yùn)動(dòng)C勻加速直線運(yùn)動(dòng) D勻速圓周運(yùn)動(dòng)【答案】A【解析】試題分析：若粒子靜止時(shí)，只受電場(chǎng)力作用，則粒子不可能靜止，故選項(xiàng)A不可能；若粒子Bqv=Eq，則粒子受力平衡，粒子將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B有可能；若粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向共線，粒子不受洛倫茲力，而電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向共線，因此粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故C有可能；若帶電粒子在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中，受電場(chǎng)力指向點(diǎn)電荷，

29、同時(shí)受洛倫茲力也指向點(diǎn)電荷，故帶電粒子可做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D有可能；故選A考點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了帶電粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題，關(guān)鍵是對(duì)粒子的受力分析，根據(jù)受力情況判斷粒子的運(yùn)動(dòng)情況，難度適中。25如圖所示，有一混合正離子束先后通過正交電磁場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如果這束正離子束在區(qū)域中不偏轉(zhuǎn)，進(jìn)入?yún)^(qū)域后偏轉(zhuǎn)半徑R相同，則它們具有相同的（ ）A電荷量 B質(zhì)量 C速度 D比荷【答案】CD【解析】解：在正交的電磁場(chǎng)區(qū)域中，正離子不偏轉(zhuǎn)，說明離子受力平衡，在此區(qū)域中，離子受電場(chǎng)力和洛倫茲力，由qvB=qE，得，可知這些正離子具有相同的速度進(jìn)入只有勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域時(shí)，偏轉(zhuǎn)半徑

30、相同，由和可知，這些正離子具有相同的質(zhì)量由題意可知電量相同，所有這些離子具有相同的比荷選項(xiàng)CD正確，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤故選CD【點(diǎn)評(píng)】帶電粒子在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，要注意對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析和受力分析，此種情況往往會(huì)出現(xiàn)電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力平衡，從而可得到帶電粒子能勻速直線通過正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的條件，即為：這種問題的本質(zhì)還是力學(xué)問題，往往要按力學(xué)的基本思路，運(yùn)用力學(xué)的基本規(guī)律研究和解決此類問題26如圖所示帶電粒子以初速度V0從a點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)中所經(jīng)過b點(diǎn)，Oa=Ob，若撤去磁場(chǎng)后在加入一個(gè)與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電粒子仍以速度V0從a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，仍能通過b點(diǎn)，不計(jì)帶電粒子的重力

31、，則電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值為（ ）AV0 B C D2V0【答案】D【解析】解：設(shè)oa=ob=d，因?yàn)閹щ娏Ｗ釉诖艌?chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以圓周運(yùn)動(dòng)的半徑正好等于d，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：qv0B=m，解得：B=，如果換成勻強(qiáng)電場(chǎng)，水平方向以v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在水平方向：d=v0t2，豎直沿y軸負(fù)方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，即：d=at2=t22，解得：E=，則：=2v0，故選：D【點(diǎn)評(píng)】帶電粒子在電場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)要把握其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在電場(chǎng)中利用幾何關(guān)系得出其沿電場(chǎng)和垂直于電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；而在磁場(chǎng)中也是要注意找出相應(yīng)的幾何關(guān)系，從而確定圓心和半徑二、計(jì)算題27如圖所示，在x

32、軸上方有勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，在x軸下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示。在x軸上有一點(diǎn)M，離O點(diǎn)距離為L(zhǎng)，現(xiàn)有一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子，從靜止開始釋放后能經(jīng)過M點(diǎn)，如果此粒子放在y軸上，其坐標(biāo)應(yīng)滿足什么關(guān)系？（重力不計(jì)）【答案】y （n1，2，3）【解析】由于此粒子從靜止開始釋放，又不計(jì)重力，要能經(jīng)過M點(diǎn)，其起始位置只能在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，其具體過程如下：先在電場(chǎng)中由y軸向下做加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周再進(jìn)入電場(chǎng)做減速運(yùn)動(dòng)，速度為零后又回頭進(jìn)入磁場(chǎng)，其軌跡如圖所示（沒有畫出電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向），故有：L2nR（n1，2，3，）又因在電場(chǎng)中，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，則有：qEy

33、mv2在磁場(chǎng)中，又有：Bqv聯(lián)立得y（n1，2，3）28如圖所示，在xoy坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源，它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個(gè)方向發(fā)射粒子，粒子的速度大小均為v0，在0yd的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為，其中q與m分別為粒子的電量和質(zhì)量；在dy2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，mn為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的邊界ab為一塊很大的平面感光板垂直于xoy平面且平行于x軸，放置于y=2d處，如圖所示觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰好無粒子打到ab板上（不考慮粒子的重力及粒子間的相互作用），求：（1）粒子通過電場(chǎng)和磁場(chǎng)邊界mn時(shí)的速度大小及此時(shí)距y軸的最大距離；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大

34、小；（3）將ab板至少向下平移多大距離才能使所有的粒子均能打到板上？此時(shí)ab板上被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度【答案】（1） （2）（3） 【解析】試題分析：（1）粒子在電場(chǎng)的作用下加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理： （2分）代入數(shù)據(jù)可得： （1分）由題意可知初速度方向與x軸平行的粒子通過邊界mn時(shí)距y軸最遠(yuǎn)，由類平拋知識(shí)：在豎直方向： 其中在水平方向： 聯(lián)立以上解得： （3分）（2）根據(jù)上題結(jié)果可知：對(duì)于沿x軸正方向射出的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與x軸正方向夾角：可得 （1分）若此粒子不能打到ab板上，則所有粒子均不能打到ab板，因此此粒子軌跡與ab板相切是臨界條件，由幾何關(guān)系可得： 解得： （2分）由洛倫茲力提供向心

35、力： （1分）可得： （1分）（3）由分析可知沿x軸負(fù)方向射出的粒子若能打到ab板上，則所有粒子均能打到板上其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切 （2分）由分析可知此時(shí)磁場(chǎng)寬度為原來的， （2分）則：ab板至少向下移動(dòng)： （1分）沿x軸正方向射出的粒子打在ab板的位置粒子打在ab板區(qū)域的右邊界由幾何知識(shí)可知：ab板上被粒子打中區(qū)域的長(zhǎng)度： （2分）考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題考查了帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵確定粒子運(yùn)動(dòng)的臨界情況，通過幾何關(guān)系解決，根據(jù)動(dòng)能定理求出粒子剛進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能粒子沿x軸正方向射出的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的角度最大，

36、若該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)不能打在ab板上，則所有粒子均不能打在ab板上根據(jù)帶電粒子在電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng)，求出進(jìn)入磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度，結(jié)合幾何關(guān)系得出軌道半徑，從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小沿x軸負(fù)方向射出的粒子若能打到ab板上，則所有粒子均能打到板上其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑大小得出磁場(chǎng)的寬度，從而確定出ab板移動(dòng)的位置，根據(jù)幾何關(guān)系求出ab板上被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度29如圖所示，在x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子，以速度v從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，已知=，粒子重力不計(jì)，求：（1）粒子的運(yùn)動(dòng)半徑，并在圖中定性地畫出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡；（

37、2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）粒子經(jīng)過x軸和y軸時(shí)的坐標(biāo)【答案】（1），粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示；（2）；（3），【解析】試題分析：（1）粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解；（2）根據(jù)推論公式T=和t=列式求解時(shí)間；（3）畫出軌跡，結(jié)合幾何關(guān)系求解粒子經(jīng)過x軸和y軸時(shí)的坐標(biāo)解：（1）粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：軌跡如圖：（2）粒子運(yùn)動(dòng)周期：則粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間：所以：；（3）由幾何關(guān)系得：所以粒子經(jīng)過x軸和y軸時(shí)的坐標(biāo)分別為：，；答：（1）粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為；（3）粒子經(jīng)過x軸和

38、y軸時(shí)的坐標(biāo)分別為：，【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵在于明確圓心和半徑，用好幾何關(guān)系即可順利求解30如圖所示，在虛線所示寬度范圍內(nèi)，用場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)可使初速度是v0的某種正離子偏轉(zhuǎn)角在同樣寬度范圍內(nèi)，若改用方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使該離子穿過該區(qū)域，并使偏轉(zhuǎn)角也為，（不計(jì)離子的重力）求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？（2）離子穿過電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比是多大？【答案】（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是（2）離子穿過電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比是【解析】試題分析：（1）正離子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合得到偏

39、轉(zhuǎn)角正切tan的表達(dá)式在磁場(chǎng)中，離子由洛倫茲力提供向心力，由幾何知識(shí)求出半徑，由牛頓第二定律求出sin聯(lián)立即可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度（2）離子穿過電場(chǎng)時(shí)，由水平方向的運(yùn)動(dòng)位移和速度求出時(shí)間在磁場(chǎng)中，由t=T求出時(shí)間，即可得解解：（1）設(shè)粒子的質(zhì)量m，電荷量q，場(chǎng)區(qū)寬度L，粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng) 由得： 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 由解得： 由式解得：（2）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1= 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t2= 而L= 由解出：=答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是（2）離子穿過電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比是【點(diǎn)評(píng)】本題是離子分別在電場(chǎng)中和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題，要抓住研究方法的區(qū)別：磁場(chǎng)中畫出軌跡是常用的方法，電場(chǎng)中運(yùn)

40、動(dòng)的合成與分解是基本方法，兩種方法不能混淆31如圖所示，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以直徑A2A4為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域、中，A2A4與A1A3的夾角為60.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子以某一速度從區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A3成30角的方向射入磁場(chǎng)，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心O進(jìn)入?yún)^(qū)，最后再從A4點(diǎn)處射出磁場(chǎng)已知該粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t，求區(qū)和區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ê雎粤Ｗ又亓Γ敬鸢浮?，【解析】試題分析：設(shè)粒子的入射速度為v，已知粒子帶正電，故它在磁場(chǎng)中先順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，再逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，最后從A4點(diǎn)射出，用B1、B2、R1、R

41、2、T1、T2分別表示在磁場(chǎng)區(qū)和區(qū)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度、軌道半徑和周期，；設(shè)圓形區(qū)域的半徑為r，如圖所示，已知帶電粒子過圓心且垂直A2A4進(jìn)入?yún)^(qū)磁場(chǎng)連接A1A2，A1OA2為等邊三角形，A2為帶電粒子在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心，其軌跡的半徑R1A1A2OA2r圓心角A1A2O60，帶電粒子在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間帶電粒子在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在OA4的中點(diǎn)，即在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為帶電粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的總時(shí)間tt1t2由以上各式可得，考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).【名師點(diǎn)睛】此題是關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題；解題的關(guān)鍵是知道粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖，結(jié)合幾何關(guān)

42、系，利用半徑公式及周期的表達(dá)式列出方程聯(lián)立求解；此題是有一定難度的題.32如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ab是圓的一條直徑一帶電粒子從a點(diǎn)射入磁場(chǎng)，速度大小為2v，方向與ab成30時(shí)恰好從b點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t；若僅將速度大小改為v，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（不計(jì)帶電粒子所受重力）【答案】2t【解析】試題分析：根據(jù)周期公式可得，同一粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)的周期相同，當(dāng)速度的大小為2v時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為O1，圓弧所對(duì)的圓心角為60，當(dāng)速度的大小為v時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在O2，由幾何關(guān)系可知所對(duì)的圓心角為120，則粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2t考點(diǎn)：帶電粒子在磁

43、場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).【名師點(diǎn)睛】此題是帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題；解題時(shí)要畫出粒子的軌跡圖，根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡的情況，找出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角的大小可以求得粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，注意粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間周期與粒子的速度的大小無關(guān).33如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)系xOy，在其第三象限空間有正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿水平方向且垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，勻強(qiáng)電場(chǎng)沿x 軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)大小為E。在其第一象限空間有沿y 軸負(fù)方向的、場(chǎng)強(qiáng)大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一 個(gè)電荷量的絕對(duì)值為q 的油滴從圖中第三象限的P 點(diǎn)得到一初速度，恰好能沿PO 作直線運(yùn)動(dòng)（PO 與x 軸負(fù)方向的夾角為

44、= 37），并從原點(diǎn)O 進(jìn)入第一象限。已知重力加速度為g，sin37= 0.6，cos37= 0.8，不計(jì)空氣阻力。問：（1）油滴的電性；（2）油滴在P 點(diǎn)得到的初速度大??；（3）在第一象限的某個(gè)長(zhǎng)方形區(qū)域再加上一個(gè)垂直于紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且該長(zhǎng)方形區(qū)域的下邊界在x 軸上，上述油滴進(jìn)入第一象限后恰好垂直穿過x 軸離開第一象限,求這個(gè)長(zhǎng)方形區(qū)域的最小面積以及油滴在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?！敬鸢浮?1）油滴帶負(fù)電；(2） (3） 【解析】試題分析：(1）油滴帶負(fù)電。(2）油滴受三個(gè)力作用(見右圖），從到沿直線必為勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)油滴質(zhì)量為：由平衡條件有得(3）油滴進(jìn)入第一象限：由

45、電場(chǎng)力 重力 知油滴先受平衡力而保持v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后以線速度為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，路徑如圖,最后垂直于x軸從N點(diǎn)離開第一象限。在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑：由得代入的結(jié)果，有長(zhǎng)方形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積：高 寬 ，得：油滴在第一象限先做勻速直線運(yùn)動(dòng),后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)路程： 圓周運(yùn)動(dòng)路程： 在第一象限運(yùn)動(dòng)時(shí)間：得：考點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是先確定物體的運(yùn)動(dòng)情況，并畫出運(yùn)動(dòng)軌跡，然后逐段逐段分析，勻速運(yùn)動(dòng)階段受力平衡，勻速圓周運(yùn)動(dòng)階段洛倫茲力提供向心力。34如圖，在的區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，在xa的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁

46、感應(yīng)強(qiáng)度的大小也為B。質(zhì)量為m、電荷量為q（q0）的粒子沿x軸從原點(diǎn)O射入磁場(chǎng)。（粒子重力忽略不計(jì)）若粒子以的速度射入磁場(chǎng)，求其軌跡與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)？O a y x 【答案】【解析】試題分析：帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑：解得：B O2 y O1 C A O x 帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，O1、O2別為軌跡的圓心，由幾何關(guān)系可得；則則軌跡與x軸交點(diǎn)橫坐標(biāo)為：考點(diǎn)：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)35如圖所示，在邊長(zhǎng)為a的正方形ABCD的對(duì)角線AC左右兩側(cè)，分別存在垂直紙面向內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和水平向左電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)， AD、CD是兩塊固定熒光屏（能吸收打到屏上的粒子）?，F(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電

47、量為q的帶正電粒子，從A點(diǎn)沿AB方向以不同速率連續(xù)不斷地射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，帶電粒子速率范圍為 。已知，不計(jì)帶電粒子的重力和粒子之間的相互作用。求：(1)帶電粒子從A點(diǎn)射入到第一次進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)間；(2)恰能打到熒光屏C D上的帶電粒子的入射速度；(3)CD熒光屏上形成亮線的長(zhǎng)度；(4)AD熒光屏上形成亮線的長(zhǎng)度【答案】（1） ；（2）；（3）2a/3；（4）a/2?！窘馕觥吭囶}分析：（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為T= ，從A點(diǎn)射入后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是t=；(2)帶電粒子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在洛侖茲力作用下做勻速園周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)四分之一周到達(dá)對(duì)角線沿水平向右的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)力的作用下做勻減速直

48、線運(yùn)動(dòng)，設(shè)帶電粒子到達(dá)CD的速度恰好為零時(shí)對(duì)應(yīng)的入射速度為V，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為r，有牛頓第二定律可得：，有動(dòng)能定理可得: 結(jié)合已知條件解得r= ，（3）的帶電粒子直接打在熒光屏CD上，其中入射速度的粒子半徑為a，將直接打到C點(diǎn)，故熒光屏CD上亮線的長(zhǎng)度為（4）3aqBvm的帶電粒子，進(jìn)入電場(chǎng)后不能到達(dá)CD屏，原速返回后又在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)了3/4周，剛好垂直進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng)。熒光屏AD上亮線長(zhǎng)度為考點(diǎn)：帶電粒子在磁場(chǎng)、電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。【名師點(diǎn)晴】該粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，首先我們要判斷出沿AB方向進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)軌跡，找出圓心角，然后再確定在磁場(chǎng)中的時(shí)間；求打到CD上的范圍時(shí)，要找到關(guān)鍵

49、的分界線，即何時(shí)剛好到達(dá)CD屏上，然后將粒子分成二大類，再分別加以判斷、計(jì)算。36（10分）如圖所示，A和B之間的距離為01m，電子在A點(diǎn)的速度m/s已知電子的電量C，電子質(zhì)量kg （1）要使電子沿半圓周由A運(yùn)動(dòng)到B，求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的大小和方向； （2）電子從A運(yùn)動(dòng)到B需要多少時(shí)間? 【答案】（1）垂直紙面向里 00011T （2）15710-8s【解析】37如圖所示，在邊界MN的右側(cè)區(qū)域有方向垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子電量為+q，質(zhì)量為m，以速度v垂直MN邊界從a點(diǎn)進(jìn)入，由b點(diǎn)射出求：（1）a、b兩點(diǎn)間的距離；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間【答案】（1）a、b

50、兩點(diǎn)間的距離為；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為【解析】解：（1）由牛頓第二定律可得：qvB=解得：R=則ab的距為：d=2R=（2）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：T=得：T=在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=T=答：（1）a、b兩點(diǎn)間的距離為；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為【點(diǎn)評(píng)】本題是對(duì)帶電粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考查，抓住洛倫茲力做為向心力，根據(jù)向心力的公式計(jì)算半徑和周期的大小即可，難度不大38如圖所示，分布在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B方向垂直紙面向里電量為q，質(zhì)量為m的帶正電的粒子從磁場(chǎng)邊緣A點(diǎn)沿圓的半徑AO方向射入磁場(chǎng)，離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了60角試確定：（1）粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；（2）

51、粒子的入射速度【答案】（1）粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為；（2）粒子的入射速度為【解析】試題分析：（1）粒子離開磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)60角，則帶電粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角也等于60，畫出軌跡，如圖，根據(jù)幾何關(guān)系（2）設(shè)洛侖茲力提供向心力即有v=39提純氘核技術(shù)對(duì)于核能利用具有重大價(jià)值如是從質(zhì)子、氘核混合物中將質(zhì)子和氘核分離的原理圖，x軸上方有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，初速度為0的質(zhì)子、氘核混合物經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，從x軸上的A（L，0）點(diǎn)沿與+x成=30的方向進(jìn)入第二象限（速度方向與磁場(chǎng)方向垂直），質(zhì)子剛好從坐標(biāo)原點(diǎn)離開磁場(chǎng)已知質(zhì)子、氘核的電荷量均為+q，質(zhì)量分別為m、2m，忽略質(zhì)子、氘核的重力及

52、其相互作用（1）求質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大??；（2）求質(zhì)子與氘核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比；（3）若在x軸上接收氘核，求接收器所在位置的橫坐標(biāo)【答案】（1）；（2）1：1；（3）（1）L【解析】試題分析：（1）質(zhì)子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理可以求出速度（2）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期公式與轉(zhuǎn)過的圓心角可以求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比（3）由牛頓第二定律求出粒子的軌道半徑，然后確定粒子的橫坐標(biāo)解：（1）質(zhì)子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得：qU=mv20，解得：v=；（2）質(zhì)子與氘核在磁場(chǎng)中都轉(zhuǎn)過個(gè)圓周，做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T1=，T2=，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t=T，則：t1：t2=T1：T2=

53、1：2；（3）質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由幾何知識(shí)得：r=L，由牛頓第二定律得：qvB=m，氘核在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得：qU=2mv20，在磁場(chǎng)中，由牛頓第二定律得：qvB=2m，解得：R=L，橫坐標(biāo)：x=RL=（1）L；答：（1）質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小為；（2）求質(zhì)子與氘核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：1；（3）若在x軸上接收氘核，接收器所在位置的橫坐標(biāo)為（1）L【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖，結(jié)合幾何關(guān)系，運(yùn)用半徑公式和周期公式進(jìn)行求解40如圖甲所示，建立xOy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長(zhǎng)度和極板間距均為l，第一、四象限有磁場(chǎng)，方向垂直于xOy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同且重力不計(jì)的帶電粒子。在03t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極板邊緣的影響）。已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)。上述m、q、l、t0、B為已知量。（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）圖甲圖乙（1）求電壓U0的大小；（2）求時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；（3）何時(shí)進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短？