(三维设计)2016年高考物理一轮(广东专版+习题课件+高考题库+考点通关) 第九章++磁场 课时跟踪检测(二十七) 磁场对运动电荷的作用内容摘要:

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 (二十七) 磁场对运动电荷的作用高考常考题型:选择题计算题一、单项选择题1(2012北京高考)处于匀强磁场中的一个带电粒子,仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。 将该粒子的运动等效为环形电流,那么此电流值( )A与粒子电荷量成正比B与粒子速率成正比C与粒子质量成正比D与磁感应强度成正比2.(2015广东七校联考)如图 1,沿 x 方向有界、沿 y 方向无界的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向内,大量的速率不同的电子(不计重力)从 O 点沿 x 轴正方向进入磁场,最终离开磁场,下列判断正确的是()图 1A所有的电子都向 x 轴下方偏转B所有的电子都做类平抛运动C所有的 2、电子在磁场中运动时速度不变D只要是速率不同的电子,它们在磁场中运动的时间就一定不同3.(2015惠州三调)如图 2 所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心 O 射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短,若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,则在磁场中运动时间越长的带电粒子()图 2A速率一定越小B速率一定越大C在磁场中通过的路程越长D在磁场中的周期一定越大4.(2014北京朝阳期末)正方形区域 有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个 粒高中物理资源下载平台世昌的博客 (不计重力) 以一定 3、速度从 的中点 M 沿既垂直于 又垂直于磁场的方向射入磁场,正好从 的中点 N 射出。 若将磁感应强度 B 变为原来的 2 倍,其他条件不变,则这个 粒子射出磁场的位置是()图 3AA 点 B间的某一点C间的某一点 D间的某一点5.(2014执信模拟)如图 4,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区,对从 离开磁场的电子,下列判断正确的是( )图 4A从 a 点离开的电子速度最小B从 a 点离开的电子在磁场中运动时间最长C从 b 点离开的电子运动半径最小D从 b 点离开的电子速度偏转角最小二、多项选择题6(2013广东高考)如图 5,两个初速度大小相同的同种离子 a 和 b, 4、从 O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏 P 上。 不计重力。 下列说法正确的有()图 5Aa、b 均带正电Ba 在磁场中飞行的时间比 b 的短高中物理资源下载平台世昌的博客 a 在磁场中飞行的路程比 b 的短Da 在 P 上的落点与 O 点的距离比 b 的近7(2014丹东模拟)回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个 D 形金属盒 ,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两 D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图 6 所示。 设D 形盒半径为 R。 若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为 B,高频交流电频率 5、为 f。 则下列说法正确的是 ()图 6A质子被加速后的最大速度不可能超过 2子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C只要 R 足够大,质子的速度可以被加速到任意值D不改变 B 和 f,该回旋加速器也能用于加速 粒子8(2014茂名模拟)如图 7 所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管,试管在水平拉力 F 作用下向右匀速运动,带电小球能从管口处飞出。 关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是( )图 7A小球带正电B洛伦兹力对小球做正功C小球运动的轨迹是一条抛物线D维持试管匀速运动的拉力 F 应保持恒定三、计算题9(2 6、014广东六校联考)如图 8 所示,长度均为 L 的两平行金属板相距为 d,O、O为两金属板中心处正对的两个小孔,两平行金属板接有电压恒为 U 的电源,紧靠右金属板高中物理资源下载平台世昌的博客 ,右金属板重合,一质量为 m,带电量为负 q(q0)的带电粒子(重力不计) 从 O 点以可忽略的初速度进入金属板间的电场,经加速后再进入磁场区,恰好垂直 离开磁场区。 试求:图 8(1)磁感应强度 B 的大小;(2)带电粒子从 O 点进入电场到最后从 开磁场的时间 t。 10.(2014江门调研)横截面为正方形 匀强磁场磁感应强度为 B,一个带电粒子以垂直于磁场方向、在 的中点与 成 30角的速度 入磁场 7、,如图 9 所示,带电粒子恰好不从 离开磁场,已知粒子的质量为 m,正方形边长为 L,不计重力,求:图 9(1)粒子带何种电荷。 粒子的电荷量是多少。 (2)粒子在磁场中运动的时间。 高中物理资源下载平台世昌的博客 选 D由电流概念知,该电流是通过圆周上某一个位置( 即某一截面)的电荷量与所用时间的比值。 若时间为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 T,则公式 Iq/T 中的电荷量 q 即为该带电粒子的电荷量。 又 T ,解出 I。 故只有选项 D 正确。 2 AA 项,根据左手定则,可以判断电子受到的洛伦兹力的方向向下,所以所有的电子都向 x 轴下方偏转,所以 A 正确;B 项,粒子在磁场中做的是匀速 8、圆周运动,不会是类平抛运动,所以 B 错误; C 项,洛伦兹力对电荷不做功,所有的电子在磁场中运动时速率不变,但方向时刻改变着,所以 C 错误;D 项,粒子的速度不同,只是粒子的运动的半径不同,但是粒子的运动的时间不一定不同,如能从 y 轴负半轴出磁场的电子运动时间均为半个周期,所以 D 错误。 3选 A当质量和电荷量都相同的带电粒子射入同一个磁场时,根据 T 可知做2 错误;又根据 r 可知,速率越小,轨道半径就越小,轨磁场中运动时间就越长,选项 A 正确。 4选 A带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,当 粒子垂直于 从中点 M 射入,又从 的中点 N 射出,则速度必垂直于 , A 点为圆心,且 9、 R ,当磁感径变为原来的 ,则 A 正确。 125选 C从 a 点离开的电子轨道半径最大,根据 r 可知速度最大,A 错误、C 正 a 点离开的电子在磁场中的轨迹所对的圆心角最小,因此运动时间最短,B 选项错误;与入射同一边界射出的电子速度方向与边界的夹角与入射时与边界的夹角相同,故从 b 点离开的电子速度与入射时反向,偏转了 180,偏转角最大,选项 D 错误。 D离子要打在屏 P 上,离子都要沿顺时针方向偏转,根据左手定高中物理资源下载平台世昌的博客 ,离子都带正电,A 项正确;由于是同种离子,因此质量、电荷量相同,初速度大小也相同,由 m 可知,它们做圆周运动的半径相同,作出运动轨迹,比较 10、得 a 在b 的长,C 项错误;由 t 可知,a 在磁场中运动的时间比 b 的长,错误;从图上可以看出,D 项正确。 7选 m 可得回旋加速器加速质子的最大速度为 vm。 由回旋有 fm,联立解得质子被加速后的最大速度不可能超过 2项 确,由相对论可知,质子的速度不可能无限增大 于 粒子在回旋加速器中运动的频率是质子的 1/2,不改变 B 和 f,该回旋加速器不能用于加速 粒子,选项 D 错误。 8选 F 方向为 x 轴正向,因球可从管口出来,说明在水平方向 洛xqv 用下球沿管向管口运动。 由左手定则可判断球带正电,A 对。 洛伦兹力永不做功,B 错。 因球沿 F 方向是匀速直线运动,垂直 F 方向 F 洛 做匀加速直线运动,则合运动就是类平抛运动,故 C 对。 因沿管方向 与 F 反向的 F 洛 yqv 断增大,为保持 应不断增大,故 D 错。 9解析:(1) 12R m 式得:B2)t R/4得:t(2d ) L8 世昌的博客 :(1) (2)(2d ) 2L8 析:(1)根据左手定则,粒子带正电荷,设粒子做圆周运动的半径为 r。 由几何条件:r0rBq )设周期为 T,由几何条件可知粒子轨道所对的圆心角为 300,所以 t 2t T56 51)粒子带正电荷,q3)t5。
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