2019屆高考物理一輪復習 第八章 磁場 課時作業(yè)25 磁場對運動電荷的作用.doc
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課時作業(yè)(二十五)磁場對運動電荷的作用 [基礎小題練] 1.(2018開封高三上學期期末)質(zhì)子(p)和α粒子以相同的速率在同一勻強磁場中做勻速圓周運動,軌道半徑分別為Rp和Rα,周期分別為Tp和Tα.則下列選項正確的是( ) A.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶2 B.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶1 C.Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶2 D.Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶1 【解析】 由洛倫茲力提供向心力,則qvB=m,R=,由此得:===;由周期T=得:==,故選項A正確. 【答案】 A 2.(2018江西贛中南五校高三第一次聯(lián)考)一個帶電粒子沿垂直于磁場的方向射入一勻強磁場.粒子的一段徑跡如圖所示,徑跡上的每一小段都可近似看成圓弧,由于帶電粒子使沿途的空氣電離,粒子的能量逐漸減小(帶電荷量不變),從圖中情況可以確定( ) A.粒子從a到b,帶正電 B.粒子從a到b,帶負電 C.粒子從b到a,帶正電 D.粒子從b到a,帶負電 【解析】 由于帶電粒子使沿途的空氣電離,粒子的能量逐漸減小,速度逐漸減小,根據(jù)粒子在磁場中運動的半徑公式r=可知,粒子運動的軌跡半徑是逐漸減小的,所以粒子的運動軌跡是從b到a,選項A、B錯誤;再根據(jù)左手定則可知,粒子帶正電,選項C正確,D錯誤. 【答案】 C 3.圖甲所示的有界勻強磁場Ⅰ的寬度與圖乙所示的圓形勻強磁場Ⅱ的半徑相等,一不計重力的粒子從左邊界的M點以一定初速度水平向右垂直射入磁場Ⅰ,從右邊界射出時速度方向偏轉(zhuǎn)了θ角,該粒子以同樣的初速度沿半徑方向垂直射入磁場Ⅱ,射出磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)了2θ角.已知磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應強度大小分別為B1、B2,則B1與B2的比值為( ) A.2cos θ B.sin θ C.cos θ D.tan θ 【解析】 設有界磁場Ⅰ寬度為d,則粒子在磁場Ⅰ和磁場Ⅱ中的運動軌跡分別如圖1、2所示,由洛倫茲力提供向心力知Bqv=m,得B=,由幾何關(guān)系知d=r1sin θ,d=r2tan θ,聯(lián)立得=cos θ,C正確. 【答案】 C 4.如圖所示,在直線MN上方存在著垂直于紙面向里的勻強磁場,放置在直線MN上P點的粒子源(粒子均帶負電),可以向磁場區(qū)域紙面內(nèi)的各個方向發(fā)射出比荷k和速率v均相同的粒子,PQ間距離等于粒子的軌道半徑R,則過Q點的粒子的運動時間為( ) A. B. C. D. 【解析】 弦長PQ等于軌道半徑,因此對應的圓心角為60或300,則過Q點的粒子的運動時間為t=T或t=T,運動周期T=,代入解得B、C正確. 【答案】 BC 5.如圖所示,長方形abcd長ad=0.6 m,寬ab=0.3 m,O、e分別是ad、bc的中點,以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場(邊界上無磁場),磁感應強度B=0.25 T.一群不計重力、質(zhì)量m=310-7 kg、電荷量q=+210-3 C的帶電粒子以速度v=5102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射入磁場區(qū)域,則( ) A.從Od邊射入的粒子,出射點全部分布在Oa邊 B.從aO邊射入的粒子,出射點全部分布在ab邊 C.從Od邊射入的粒子,出射點分布在Oa邊和ab邊 D.從aO邊射入的粒子,出射點分布在ab邊和be邊 【解析】 由r=得帶電粒子在勻強磁場中運動的半徑r=0.3 m,從Od邊射入的粒子,出射點分布在be邊;從aO邊射入的粒子,出射點分布在ab邊和be邊;選項D正確. 【答案】 D 6.(2018四川五校高三上學期聯(lián)考)如圖所示,在x>0,y>0的空間中有恒定的勻強磁場,磁感應強度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,從x軸上的某點P沿著與x軸成30角的方向射入磁場.不計重力的影響,則下列說法正確的是( ) A.只要粒子的速率合適,粒子就可能通過坐標原點 B.粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為 C.粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為 D.粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為 【解析】 帶正電粒子由P點與x軸成30角入射,則粒子運動軌跡的圓心在過P點與速度方向垂直的方向上,粒子在磁場中要想到達坐標原點,轉(zhuǎn)過的圓心角肯定大于180,如圖所示,而磁場有邊界,故粒子不可能通過坐標原點,A錯誤;由于P點的位置不定,所以粒子在磁場中的軌跡圓弧對應的圓心角也不同,最大的圓心角為圓弧與y軸相切時,偏轉(zhuǎn)角度為300,運動的時間t=T=,根據(jù)粒子運動的對稱性,可知粒子的運動半徑無限大時,對應的最小圓心角也一定大于120,所以運動時間t′>T=,故粒子在磁場中運動的時間范圍是- 配套講稿:
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