（新课标）河南省2015高考物理总复习 第8章 第2讲 磁场对运动电荷的作用课时限时检测

（新课标）河南省2015高考物理总复习 第8章 第2讲 磁场对运动电荷的作用课时限时检测内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (时间：45 分钟满分：100 分)题号知识点易 中 难洛伦兹力的认识 1、3圆周运动分析 2 5、7 10、12质谱仪回旋加速器 8、9综合 4 6、11一、选择题(本题共 10 小题，每小题 7 分，共 70 分在每小题给出的四个选项中，1 6 题只有一个选项正确，7 10 题有多个选项正确，全部选对的得 7 分，选对但不全的得 4 分，有选错或不选的得 0 分)1带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用下列表述正确的是( )A洛伦兹力对带电粒子做功B洛伦兹力不改变带电粒子的动能C洛伦兹力的大小与速度无关D洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向 2、【解析】根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A 错，B 对根据F 知洛伦兹力的大小与速度有关，C 错洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向，不改变速度的大小，D 错【答案】222如图 82 22 所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度 v 向左运动，则关于电子的运动轨迹和运动半径的判断正确的是()A将沿轨迹运动，半径越来越小B将沿轨迹运动，半径越来越大C将沿轨迹运动，半径越来越小D将沿轨迹运动，半径越来越大【解析】根据安培定则可以确定导线下方磁场方向垂直于纸面向里，再根据左手定则和电子带负电知，电子受洛伦兹力方向向上再根据 r ，B 越来越大，知 r 越来越小， 正确【答 3、案】直纸面的匀强磁场区域里，一离子从原点 O 沿纸面向 x 轴正方向飞出，其运动轨迹可能是图 8223 中的 ()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 223A BC D【解析】题中既没给出离子所带电性，又没给出匀强磁场的具体方向，因此可能有多个解假设磁场方向垂直纸面向外，当离子带正电时，由左手定则可以判断离子刚飞入时所受洛伦兹力方向沿 y 轴负方向，离子运动轨迹是；同理可以判断当离子带负电时，运动轨迹是，无论哪种情况，离子的运动轨迹都是和 x 轴相切的，错误【答案】2244在如图 82 24 所示的空间中，存在电场强度为 E 的匀强电场，同时存在沿 x 轴负方向、磁感应强度为 B 的匀强磁 4、场(图中均未画出) 一质子 (电荷量为 e)在该空间恰沿 v 匀速运动据此可以判断出()A质子所受电场力大小等于 动中电势能减小；沿 z 轴正方向电势升高B质子所受电场力大小等于 动中电势能增大，沿 z 轴正方向电势降低C质子所受电场力大小等于 动中电势能不变；沿 z 轴正方向电势升高D质子所受电场力大小等于 动中电势能不变；沿 z 轴正方向电势降低【解析】解答本题时利用左手定则判断洛伦兹力的方向，根据平衡条件判断电场力方向及电场方向，注意运用电场力做功与电势能变化的关系，及沿电场线方向电势降低匀强磁场的磁感应强度 B 的方向沿 x 轴负方向，质子沿 y 轴正方向运动，由左手定则可确定洛伦兹力 5、沿 z 轴正方向；由于质子受电场力和洛伦兹力作用沿 y 轴正方向做匀速直线运动，故电场力 于洛伦兹力 向沿 z 轴负方向，即电场方向沿 z 轴负方向，质子在运动过程中电场力不做功，电势能不变，沿 z 轴正方向即电场反方向电势升高，故C 正确，A、B、 D 错误【答案】2255如图 8225 所示，半径为 r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (不计重力)从 A 点以速度 直于磁场方向射入磁场中，并从 B 点射出，且120，则该带电粒子在磁场中运动的时间为 ()A. 3 析】画出带电粒子进、出磁场时速度方向的垂线交于 O点，O点即为粒子做圆周运 6、动轨迹的圆心，如图所示连接 OO ，设轨迹半径为 R，由几何关系可知带电粒子在磁场中运动的轨迹半径 R 0 120，故B60，运动3时间 t T ， D 正确16 16 2案】2266光滑绝缘细杆 水平方向成 角固定，杆上套有一带正电的铝质小球使小球从 O 点以初速度 杆上滑，同时在杆所在空间加一电场或磁场，以下所加的“场” ，能使小球在杆上匀速运动的是( )A在某方向上加一匀强磁场B在某方向上加一匀强电场C在适当位置放一正点电荷形成电场D在适当的位置和方向放一通电直导线形成磁场【解析】能使小球在杆上做匀速运动，则“场”力、重力和杆的作用力三力平衡，洛伦兹力总垂直于速度方向，也就是总垂直于杆的 7、方向，三力的合力不可能为零，无论加哪个方向的磁场，都不能使小球沿杆匀速运动，A、D 错误；若在某方向上加一匀强电场，小球所受电场力大小恒定，方向与场强同向，只要电场方向适当，就可以满足合力为零的条件，B 正确；点电荷的电场是非匀强电场，小球运动时受到的电场力是大小变化的，不能总满足合力为零的条件，因此 C 错误【答案】 227(2013广东高考)如图 82 27，两个初速度大小相同的同种离子 a 和 b，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()Aa、b 均带正电Ba 在磁场中飞行的时间比 b 的短C a 在磁场中飞行的路程比 b 的短Da 在 P 上 8、的落点与 O 点的距离比 b 的近【解析】带电离子垂直进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动根据洛伦兹力提供向心力和周期公式 T 、半径公式 r 及 解决问题22带电离子打到屏 P 上，说明带电离子向下偏转，根据左手定则知，a、b 两离子均带正电，选项 A 正确； a、b 两离子垂直进入磁场的初速度大小相同，电荷量、质量相等，由r 知半径相同b 在磁场中运动了半个圆周，a 的运动大于半个圆周，故 a 在 P 上的落 点的距离比 b 的近，飞行的路程比 b 长，选项 C 错误，选项 D 正确；根据 知，2a 在磁场中飞行的时间比 b 的长，选项 B 错误【答案】图 8228 所示是质谱仪 9、的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 B 和 上有可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置的胶片 下方有磁感应强度为 匀强磁场下列表述正确的是( )图 8228A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，粒子的比荷越小【解析】因同位素原子的化学性质完全相同，无法用化学方法进行分析，故质谱仪就成为同位素分析的重要工具，A 正确在速度选择器中，带电粒子所受电场力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大反向，结合左手定则可知 B 正确再由 qE 10、 v ，匀强磁场 R ，所以 ，D 错误qm 案】 2299劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图 8229 所示置于高真空中的 D 形金属盒半径为 R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为 f，加速电压为 处粒子源产生的质子质量为 m、电荷量为q，质子在加速器中被加速且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响则下列说法正确的是()A质子被加速后的最大速度不可能超过 2子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压 U 成正比C质子第 2 次和第 1 次经过两 D 形盒间狭缝后轨道半径之比为 12D不改变磁感应强度 B 和交流电频 11、率 f，该回旋加速器的最大动能不变【解析】粒子被加速后的最大速度受到 D 形盒半径 R 的制约，因 v 2 正确；粒子离开回旋加速器的最大动能 m4 2加速12 12电压 U 无关，B 错误；根据 R ，2得质子第 2 次和第 1 次经过2 21 12 2两 D 形盒间狭缝后轨道半径之比为 1 ，C 正确；因回旋加速器的最大动能22 m、R 、f 均有关，D 错误【答案】0. 如图 8230 所示，在平板 方有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里某时刻有 a、b 、 c 三个电子(不计重力) 分别以大小相等、方向如图所示的初速度 va、v b 和 Q 上的小孔 O 射入匀强磁场这三个电子打到平板 12、的位置到小孔 O 的距离分别是 la、l b 和 子在磁场中运动的时间分别为 ta、t b 和 下列判断正确的是()图 8230Al al 析】由带电粒子在磁场中运动的特征可以画出这三个电子在磁场中运动的轨迹，如图所示，由带电粒子在磁场中运动的半径公式 R 和周期公式 T 很容易得出以 B、C 错误A、D 正确【答案】 、非选择题(共 2 小题，共 30 分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图 823111 (14 分)在如图 82 31 所示的宽度范围内，用场强为 E 的匀强电场可使初速度是某种正粒子偏转 角在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出) ，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为 .(不计粒子的重力)，问：(1)匀强磁场的磁感应强度是多大。 (2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大。 【解析】(1)设宽度为 电粒子做类平抛运动水平方向上：Lv 0v y 电粒子做匀速圆周运动，半径为 R，如图所示，由几何关系可知 ，R LR )粒子在电场中运动时间T 2 2 2 【答案】(1) (2)v0。