2013年高考优化方案第一轮总复习资料 选修3-1第8章第2节知能演练强化闯关

2013年高考优化方案第一轮总复习资料 选修3-1第8章第2节知能演练强化闯关内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2012宝鸡高三质检)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解析: 选 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. 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. 214(2011高考海南单科卷)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场, 图 8214 中的正方形为其边界. 一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从 O 点入射. 2、 这两种粒子带同种电荷, 它们的电荷量、质量均不同, 但其比荷相同, 且都包含不同速率的粒子. 不计重力. 下列说法正确的是( )A. 入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C. 在磁场中运动时间相同的粒子, 其运动轨迹一定相同D. 在磁场中运动时间越长的粒子 , 其轨迹所对的圆心角一定越大解析: 选 B 由 R 可知速度相同的粒子轨迹半径相同, 运动轨迹也B 正确 . 对于入射速度不同的粒子在磁场中可能的运动轨迹如图所示, 由图可知, 粒子的轨迹直径不超过磁场边界一半时转过的圆心角都相同, 运动时间都为半个周期, 而由T 知所有粒子在磁 3、场运动周期都相同, 故 A、C 皆错误. 再由 t T 可知 D 正确. 22 215(2012陕西八校联考)如图 8 215 所示, 在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场, 其边界过原点 O 和 y 轴上的点 a(0, L). 一质量为 m、电荷量为 e 的电子从 a 点以初速度 行于 x 轴正方向射入磁场, 并从 x 轴上的 b 点射出磁场, 此时速度的方向与x 轴正方向的夹角为 60)A. 电子在磁场中运动的时间为电子在磁场中运动的时间为2磁场区域的圆心坐标为(3. 电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为 (0, 2L)解析: 选 , 由几何知识知, RL, 得 R2t , 故 4、 t , A 错, B 对; 2x, y)x0, y 对, 轨迹圆心坐标为(0, L), D 错. 216长为 L 的水平极板间, 有垂直纸面向里的匀强磁场, 如图 8216 所示, 磁感应强度为 B, 板间距离也为 L, 板不带电. 现有质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子(不计重力), 从左边极板间中点处垂直于磁感线以速度 v 水平射入磁场, 欲使粒子不打在极板上, 可采用的办法是()A. 使粒子的速度 v4m )B. 使粒子的速度 v54m )光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 使粒子的速度 4m)v5(4m)解析: 选 A 做匀速圆周运动, 很明显, 圆周运动的半径大于某值 粒子 5、可以从极板右边穿出, 而半径小于某值 粒子可从极板左边穿出, 现在问题归结为求粒子能从右边穿出时 r 的最小值 及粒子能从左边穿出时 r 的最大值 由几何知识得: 粒子擦着板从右边穿出时, 圆心在 O 点, 有 r L 2(r 1 L/2)2, 得 L/r1( 得 (4m)所以 v54m)时粒子能从右边穿出 . 粒子擦着上板从左边穿出时, 圆心在 O点, 有 , 又由 r2(L/4, 得4m). 所以 4m)时粒子能从左边穿出 . 217(2012厦门模拟)如图 82 17 所示, 质量为 m, 电荷量为 e 的电子从坐标原点 O 处沿 射入时的速度方向不同, 但大小均为 面的匀强磁场 , 磁 6、感应强度大小为 B, 若这些电子穿过磁场后都能垂直地射到与 y 轴平行的荧光屏 , 求: (1)电子从 y 轴穿过的范围; (2)荧光屏上光斑的长度; (3)所加磁场范围的最小面积. 解析: (1)设粒子在磁场中运动的半径为 R, 由牛顿第二定律得: m , 即 Ry 轴穿过的范围 R2 )如图所示, 初速度沿 x 轴正方向的电子沿弧 动到荧光屏 的 P 点, 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 R )取与 x 轴正方向成 角的方向射入的电子为研究对象, 其射出磁场的点为 E(x, y), 因其射出后能垂直打到荧光屏 , 故有: x yR )2R 2又因电子沿 x 轴正方向射入时, 射出的 7、边界点为 A 点; 沿 y 轴正方向射入时, 射出的边界点为 C 点, 故所加最小面积的磁场的边界是以(0, R)为圆心、R 为半径的圆的一部分, 如图中实线圆弧所围区域, 所以磁场范围的最小面积为: S 2 4 (2 1)(案: (1)2 (2) (3) 22 1)(、选择题1. 下列关于电场力和洛伦兹力的说法正确的是()A. 电场力总对物体做功, 洛伦兹力有时对物体做负功B. 电场力不一定对物体做功, 洛伦兹力对物体永不做功C. 电荷在电场中所受电场力为零时, 说明电场强度为 0D. 电荷在磁场中所受洛伦兹力为零时 , 说明磁感应强度为 0解析: 选 电场力不做功, 洛伦兹力永不做功, 选 8、 B、2182. 如图 8218 所示, 一束电子流沿管的轴线进入螺线管, 忽略重力, 电子在管内的运动应该是()A. 当从 a 端通入电流时, 电子做匀加速直线运动B. 当从 b 端通入电流时, 电子做匀加速直线运动C. 不管从哪端通入电流, 电子都做匀速直线运动D. 不管从哪端通入电流, 电子都做匀速圆周运动解析: 选 故电子沿轴线进入螺线管时, 速度方向与磁感线方向平行, 不受力的作用, 故 C 正确. 图 82193. (2012延安高三检测)如图 8219 所示, 水平导线通以恒定电流, 导线正下方运动的电子(重力不计) 的初速度方向与电流方向相同, 则电子将做 ()A. 匀速直线运 9、动B. 匀速圆周运动C. 曲线运动, 轨道半径逐渐减小D. 曲线运动, 轨道半径逐渐增大解析: 选 导线下方磁场为垂直纸面向里, 再由左手定则可知电子将远离导光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 , 轨道半径 r 由于离导线越远 B 越小, 所以 r 逐渐增大. 4. (2012广州一模 )速率相同的电子以垂直磁场方向进入四个不同的磁场, 其轨迹如图8220 所示, 则磁场最强的是()图 8220解析: 选 D.由 m 得 r , 速率相同的电子, 半径越小 , 磁场越强, 选项 D 正确. 2215. (2012池州检测)两个带电粒子以同一速度、同一位置进入匀强磁场, 在磁场中它们的运动轨 10、迹如图 8221 所示. 粒子 a 的运动轨迹半径为 粒子 b 的运动轨迹半径为 且r 1, q1、q 2 分别是粒子 a、b 所带的电荷量, 则( )A. a 带负电、b 带正电, 比荷之比为 21a 带负电、b 带正电, 比荷之比为 12a 带正电、b 带负电, 比荷之比为 21a 带正电、b 带负电, 比荷之比为 11选 a、b 分别带正、负电, 根据半径公式 r 可知比荷 r 2r 121, 选项 C 正确. 2226. (2012海淀区模拟)如图 8222 所示, 质量为 m, 电荷量为q 的带电粒子, 以不同的初速度两次从 O 点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场, 在洛伦兹力 11、作用下分别从M、N 两点射出磁场, 测得 N34, 则下列说法中不正确的是 ()A. 两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为 34B. 两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为 34C. 两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为 34D. 两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为 43解析: 选 A M2R 1, R 2, 故 4光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 , B 正确. 4由 R 知 , 故 , C 正确, D 错误. 1洛 1 4 1, A 错. 2237. 如图 8223 所示, 在一矩形区域内, 不加磁场时, 不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入, 穿过此区域 12、的时间为 水平向外的匀强磁场, 带电粒子仍以原来的初速度入射, 粒子飞出时偏离原方向 60, 利用以上数据可求出下列物理量中的()A. 带电粒子的比荷B. 带电粒子的质量C. 带电粒子的初速度D. 带电粒子在磁场中运动的半径解析: 选 可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为 60, 因此由几何关系得磁场宽度 lR 又未加磁场时有 lv 0t, 所以可求得比 , A 项对, B 项错; 由于磁场宽度未知, 所以 C、D 项错. qm 2248. 如图 8224 所示, 在 x0、y0 的空间中有恒定的匀强磁场 , 磁感应强度的方向垂直于 面向里, 大小为 m、电荷量为 q 的带电粒子, 在 x 轴上到原点的距离为 P 点, 以平行于 y 轴的初速度射入此磁场, 在磁场作用下沿垂直于 y 轴的方向射出此磁场. 不计重力的影响. 由这些条件可知()A. 不能。