2015屆高考物理二輪復(fù)習(xí)必備章節(jié)檢測 第10章 檢測2 磁場對運動電荷的作用

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1、第十章　磁　　場第2講　磁場對運動電荷的作用 一、 單項選擇題 1. (2012·廉江中學(xué)月考)帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時,會受到洛倫茲力的作用.下列表述正確的是(　　) A. 洛倫茲力對帶電粒子做功 B. 洛倫茲力不改變帶電粒子的動能 C. 洛倫茲力的大小與速度無關(guān) D. 洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向 2. (2012·北京)處于勻強磁場中的一個帶電粒子,僅在磁場力作用下做勻速圓周運動.將該粒子的運動等效為環(huán)形電流,那么此電流值(　　) A. 與粒子電荷量成正比 B. 與粒子速率成正比 C. 與粒子質(zhì)量成正比 D. 與磁感應(yīng)強度成正比 3. (2012·全國)

2、質(zhì)量分別為m1和m2、電荷量分別為q1和q2的兩粒子在同一勻強磁場中做勻速圓周運動.已知兩粒子的動量大小相等.下列說法正確的是(　　) A. 若q1=q2,則它們做圓周運動的半徑一定相等 B. 若m1=m2,則它們做圓周運動的半徑一定相等 C. 若q2≠q2,則它們做圓周運動的周期一定不相等 D. 若m1≠m2,則它們做圓周運動的周期一定不相等 4. (2012·安徽)如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,一個帶電粒子以速度v從A點沿直徑AOB方向射入磁場,經(jīng)過Δt時間從C點射出磁場,OC與OB成 60°角.現(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?仍從A點沿原方向射入磁場, 不計重力

3、,則粒子在磁場中的運動時間變?yōu)?　　) A. Δt B. 2Δt C. Δt D. 3Δt 二、 雙項選擇題 5. (2012·東莞高級中學(xué)模擬)空間存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場,圖中的正方形為其邊界.一細束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點入射.這兩種粒子帶同種電荷,它們的電荷量、質(zhì)量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子.不計重力.下列說法正確的是(　　) A. 入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間一定不同 B. 入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡一定相同 C. 在磁場中運動時間相同的粒子,其運動軌跡一定相同 D. 在磁場中運動時間越長的粒子,其

4、軌跡所對的圓心角一定越大 6. (2012·清遠模擬)如圖所示,MN為兩個勻強磁場的分界面,兩磁場的磁感應(yīng)強度大小的關(guān)系為B1=2B2,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子從O點垂直MN進入B1磁場,則經(jīng)過多長時間它將向下再一次通過O點(　　) A. B. C. D. 7. 如圖所示,一帶負電的質(zhì)點在固定的正點電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運動,周期為T0,軌道平面位于紙面內(nèi),質(zhì)點的速度方向如圖中箭頭所示.現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強磁場,已知軌道半徑并不因此而改變,則(　　) A. 若磁場方向指向紙里,質(zhì)點運動的周期將大于T0 B. 若磁場方向指向紙里,質(zhì)點運動的周

5、期將小于T0 C. 若磁場方向指向紙外,質(zhì)點運動的周期將大于T0 D. 若磁場方向指向紙外,質(zhì)點運動的周期將小于T0 8. 如圖所示,在x>0、y>0的空間有恒定的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B,現(xiàn)有四個質(zhì)量及電荷量均相同的帶電粒子,由x軸上的P點以不同的初速度平行于y軸射入此磁場,其出射方向如圖所示,不計重力的影響,則(　　) A. 初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子 B. 初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子 C. 在磁場中運動時間最長的是沿③方向射出的粒子 D. 在磁場中運動時間最長的是沿④方向射出的粒子 9. 右圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖

6、.帶電粒子被加速電場加速后,進入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場.下列表述正確的是(　　) A. 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具 B. 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里 C. 能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于 D. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小 三、 非選擇題 10. (2012·東莞調(diào)研)如圖所示,一個質(zhì)量為=2.0×10-11 kg,電荷量q=+1.0×10-5 C的帶電微粒(重力忽略不計),從靜止開始經(jīng)U1=100 V

7、電壓加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場,偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100 V.金屬板長L=20 cm,兩板間距d=10 cm.求: (1) 微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度v0的大小. (2) 微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角θ和速度v. (3) 若帶電微粒離開偏轉(zhuǎn)電場后進入磁感應(yīng)強度為B= T的勻強磁場,為使微粒不從磁場右邊界射出,該勻強磁場的寬度D至少為多大? 11. (2012·揭陽調(diào)研)如圖,相距為R的兩塊平行金屬板M、N正對放置,s1、s2分別為M、N板上的小孔,s1、s2、O三點共線且水平,且s2O=R.以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在大小為B、方向垂直紙面向外的勻強

8、磁場.收集板D上各點到O點的距離以及板兩端點的距離都為2R,板兩端點的連線垂直M、N板.質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子,經(jīng)s1無初速進入M、N間的電場后,通過s2進入磁場.粒子重力不計. (1) 若粒子恰好打在收集板D的中點上,求M、N間的電壓值U. (2) 求粒子從s1到打在D的最右端經(jīng)歷的時間t. 第2講　磁場對運動電荷的作用 1. B　 2. D　 3. A　 4. B　 5. BD　 6. BC　 7. AD　 8. AD　 9. AC　 10. (1) 微粒在加速電場中由動能定理得qU1=m. 解得v0=1.0×104m/s. (2)

9、 微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,有a=, vy=at=a. 飛出電場時,速度偏轉(zhuǎn)角的正切為 tan θ===. 解得θ=30°. 進入磁場時微粒的速度是v==×104m/s. (3) 軌跡如圖,由幾何關(guān)系有D=r+rsin θ. 洛倫茲力提供向心力Bqv=. 聯(lián)立以上三式得D=. 代入數(shù)據(jù)得D=0.06m. 11. (1) 粒子從s1到達s2的過程中,根據(jù)動能定理得 qU=mv2. 粒子進入磁場后在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動,有 qvB=m. 當(dāng)粒子打在收集板D的中點時,粒子在磁場中運動的半徑r0=R, 解得U=. (2) 根據(jù)幾何關(guān)系可以求得粒子在磁場中運動的半徑r==R. 由此得粒子進入磁場時速度的大小v=. 粒子在電場中經(jīng)歷的時間t1==. 粒子在磁場中經(jīng)歷的時間t2=×=. 粒子出磁場后做勻速直線運動經(jīng)歷的時間t3==. 粒子從s1到打在收集板D的最右端經(jīng)歷的時間為 t=t1+t2+t3=.