2015《创新设计》物理大一轮复习（鲁科版）（知能分级练）第8章第2讲

2015《创新设计》物理大一轮复习（鲁科版）（知能分级练）第8章第2讲内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 磁场第 2 讲磁场对运动电荷的作用A对点训练练熟基础知识洛伦兹力的特点及应用题 组 一1(2013安徽卷， 16)(单选 )图中 a、b、c、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图8216 所示一带正电的粒子从正方形中心 O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()图 8216A向上 B向下 C向左 D向右解析由安培定则分别判断出四根通电导线在 由磁场的叠加原理得出 后由左手定则可判断带电粒子所受的洛伦兹力方向向下，故选项 B 正确答案多选 )如图 8217 所示，竖直平面内的 2、光滑绝缘轨道，其中 倾斜直轨道，与 切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电现将三个小球在轨道 分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则()光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 217A经过最高点时，三个小球的速度相等B经过最高点时，甲球的速度最小C甲球的释放位置比乙球的高 D运动过程中三个小球的机械能均保持不变解析设磁感应强度为 B，圆形轨道半径为 r，三个小球质量均为 m，它们恰好通过最高点时的速度分别为 v 甲 、v 乙 和 v 丙 ，则 ， ，显然，v 甲 v 丙 v 乙 ，选 3、项r r 错误；三个小球在运动过程中，只有重力做功，即它们的机械能守恒，选项 D 正确；甲球在最高点处的动能最大，因为势能相等，所以甲球的机械能最大，甲球的释放位置最高，选项 C 正确答案多选 )如图 8218 所示为一个质量为 m、带电荷量为 q 的圆环，可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动，细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，圆环以初速度 右运动直至处于平衡状态，则圆环克服摩擦力做的功可能为()图 8218A0 B D 2 (世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 若圆环所受洛伦兹力等于重力，圆环与粗糙细杆压力为零，摩擦力为零，圆环克服摩擦力做的功为零，选项 A 正确；若圆环所受洛伦兹力不 4、等于重力，圆环与粗糙细杆压力不为零，摩擦力不为零，圆环以初速度 开始圆环所受洛伦兹力小于重力，则一直减速到零，圆环克服摩擦力做的功为 项 B 正确；若开始圆环所受洛伦兹力大于重12力，则减速到洛伦兹力等于重力达到稳定，稳定速度 v ，由动能定理可 m ，选项 D 正12 12 12 (、C 错误答案 二4(单选 )如图 8219 所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大)，一对正、负电子分别以相同速度沿与 x 轴成 30角的方向从原点垂直磁场射入，则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为(不计正、负电子间的相互作用力)()图 8219A1 B21 3C. 1 D123解析由题图和左 5、手定则可知负电子向下偏转，在磁场中运动的轨迹对应圆心角为 60，正电子向上偏转，在磁场中运动的轨迹对应圆心角为 120t T，正、负电子的运动周期又相等，所以360光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 5(多选 )(2013广东卷， 21)如图 8220，两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()图 8220Aa、b 均带正电Ba 在磁场中飞行的时间比 b 的短Ca 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 的近解析带电离子打到屏 明带电离子向下偏转，根据左手定则，a、b 6、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a 的运动大于半个圆周，故 上的落点与 行的路程比 项 C 错误，选项 D 正确；根据 知，a 在磁场中2飞行的时间比 项 B 错误答案单选 )如图 8221 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光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 ，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( 7、)图 8221A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解析根据公式 T 可知，粒子的比荷相同，它2项D 错误；如图所示，设这些粒子在磁场中的运动圆弧所对应的圆心角为 ，则运动时间 t T，在磁场360中运动时间越长的带电粒子，圆心角越大，运动半径越小，根据 r 可知，项 A 正确，B 错误；当圆心角趋近 180时，粒子在磁场中通过的路程趋近于 0，所以选项 C 错误答案 三7(单选 )美国物理学家劳伦斯于 1932 年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动，并使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面 8、前进了一步如图8222 所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在 A、C 板间，带电粒子从 静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入 D 形盒中的匀强磁场做匀速圆光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 ，对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是()图 8222A带电粒子每运动一周被加速一次BP 1 2速粒子的最大速度与 D 形盒的尺寸无关D加速电场方向需要做周期性的变化解析由题图看出，带电粒子在 、C 之间并未得到加速，带电粒子每运动一周只被加速一次，加速电场的方向不发生变化，所以选项 A 正确，D 错误；带电粒子被电场加速 动能定理和 9、牛顿第二定律分别得 qv nBm ，联立解得 12 此可知，P 1 2项 B 错误；由上面的 m 可解2然加速粒子的最大速度与 D 形盒的尺寸有关，选项 C 错案单选 )质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，如图 8223所示它的工作原理是带电粒子(不计重力)经同一电场加速后，垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子质量图中虚线为某粒子运动轨迹，由图可知()光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 223A此粒子带负电B下极板 上极板 势高C若只增大加速电压 U，则半径 r 变大D若只增大入射粒子的质量，则半径 r 变小解析粒子从 度方向向下，粒子向左偏转，由左手 10、定则可知粒子带正电带正电的粒子在 2两板间加速，则要求场强的方向向下，那么 2板的电势，故 A、B 错误粒子在电场中加速，由动能定理有 磁场中偏转，则有 r ，联立两式12 r ，由此式可以看出只增大 子的轨道半径2 C 正确，D 错误答案多选 )如图 8224 甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个 D 形金属盒在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连带电粒子在磁场中运动的动能 时间t 的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是()光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 224A在 Ekt 图中应有 t4t 3t 11、 3t 2t 2t 1B高频电源的变化周期应该等于 tnt n1C粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大D要想粒子获得的最大动能增大，可增加 D 形盒的半径解析带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度大小无关，因此，在 Ekt 图中应有 t4t 3t 3t 2t 2t 1，选项 A 正确；带电粒子在回旋加速器中每运行一周加速两次，高频电源的变化周期应该等于 2(tnt n1 )，选项B 错；由 r mv/，粒子获得的最大动能决定于 D 形盒的2轨道半径与 D 形盒半径相等时就不能继续加速，故选项 C 错 案 四10(多选 )在 面上以 O 为圆心、半径为 r 的圆形区域内，存在磁感应强度 12、为 B 的匀强磁场，磁场方向垂直于 面一个质量为 m、电荷量为q 的带电粒子，从原点 O 以初速度 v 沿 y 轴正方向开始运动，经时间 t 后经过 x 轴上的 P 点，此时速度与 x 轴正方向成 角，如图 8225 所示不计重力的影响，则下列关系一定成立的是()光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 225A若 所以过 0)的点电荷 a 在纸面内垂直于 F 点射出，其轨迹经过 G 点；再使带有同样电荷量的点电荷 b 在纸面内与 点射出，其轨迹也经过 G 点，两点电荷从射出到经过 G 点所用的时间相同，且经过 G 点时的速度方向也相同已知点电荷 a 的质量为 m，轨道半径为 R，不计重力，求：图 8228(1) 点电荷 a 从射出到经过 G 点所用的时间；(2)点电荷 b 的速度大小解析(1)设点电荷 v，由牛顿第二定律得m 得 v ，有 T 2 和 a和 几何关系得 90 故 点所用的时间。