第八章 磁场课时跟踪检测(二十七)磁场对运动电荷的作用

第八章 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对点训练：洛伦兹力1图 1 为云室中某粒子穿过铅板 P 前后的轨迹(粒子穿过铅板后电荷量、质量不变) ，室中匀强磁场的方向与轨道所在平面垂直(图中垂直于纸面向内) ，由此可知此粒子()图 1A一定带正电B一定带负电C不带电D可能带正电，也可能带负电2如图 2 所示，M、N 和 P 是以 直径的半圆弧上的三点，O 为半圆弧的圆心，在 O 点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束。 0，在 M、N 处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时 O 点的电子受到的洛伦兹力大小为 将 M 处长直导线移至 P 2、 处，则 O 点的电子受到的洛伦兹力大小为 么 比为 ()图 2A. 1 B. 23 3C11 D12对点训练：带电粒子在匀强磁场中的运动3下列装置中，没有利用带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理的是()高中物理资源下载平台世昌的博客 ，某时刻速度方向如图 4 所示，所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间内，带电质点将()图 4A可能做直线运动B可能做匀减速运动C一定做曲线运动D可能做匀速圆周运动5(2015深圳二调)一个重力不计的带电粒子垂直进入匀强磁场，在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动。 则下列能表示运动周期 T 与半径 R 之间的关系图像的是()图 5 3、6(多选)(2015浙江名校联盟联考)质量和电荷量都相等的带电粒子 M 和 N，以不同的速率经小孔 S 垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图 6中虚线所示，下列表述正确的是()图 6AM 带负电，N 带正电BM 的速率小于 N 的速率C洛伦兹力对 M、N 不做功DM 的运行时间大于 N 的运行时间对点训练：带电粒子在匀强磁场中运动的多解问题7. (多选) 如图 7 所示，宽 d4 有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁场方向垂直纸面向里。 现有一群正粒子从 O 点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为 r10 ()高中物理资源下载平台世 4、昌的博客 右边界：8 cmy8 粒子射出B右边界：0y 8 粒子射出C左边界：y 8 粒子射出D左边界：0y16 粒子射出对点训练：带电粒子在有界磁场中的临界极值问题8(多选) 如图 8，两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 8Aa、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 a 点垂直 y 轴进入匀强磁场，如图 9 所示。 运动中经过 b 点，b，若撤去磁场加一个与 y 轴平行的匀强电场，仍以 a 点垂直 y 轴进 5、入电场，粒子仍能通过 b 点，那么电场强度 E 与磁感应强度 B 之比为()图 9Av 0 B1C2v 0 2015马鞍山二检)如图 10 所示，一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为 L，三个粒子以相同的速度从 a 点沿 向射入，粒子 1 从 b 点射出，粒子 2 从高中物理资源下载平台世昌的博客 ，粒子 3 从 垂直于磁场边界射出，不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用。 根据以上信息，可以确定( )图 10A粒子 1 带负电，粒子 2 不带电，粒子 3 带正电B粒子 1 和粒子 3 的比荷之比为 21C粒子 1 和粒子 3 在磁场中运动时间之比为 41D粒子 3 的射出位置与 d 点相距2 6、013大纲卷)如图 11 所示，虚线 y 轴的夹角 60 ，在此角范围内有垂直于 面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。 一质量为 m、电荷量为 q(q0) 的粒子从左侧平行于 x 轴射入磁场，入射点为 M。 粒子在磁场中运动的轨道半径为 R。 粒子离开磁场后的运动轨迹与 x 轴交于 P 点(图中未画出)，且 R。 不计重力。 求 M 点到 O 点 1112. (2015珠海期末)如图 12 所示，在平面直角坐标系 第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为 m108 量为 q106 C 的带电粒子。 从静止开始经 0 V 的电压加速后，从 P 点沿图示方向进入磁场，已知 0 粒子重力不计，37 0.6 7、，37 求：高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)带电粒子到达 P 点时速度 v 的大小；(2)若磁感应强度 B，粒子从 x 轴上的 Q 点离开磁场，求 距离；(3)若粒子不能进入 x 轴上方，求磁感应强度 B满足的条件。 答 案1选 A粒子穿过铅板的过程中，动能减小，轨道半径减小，根据题图中粒子的运动轨迹可以确定粒子从下向上穿过铅板，再由左手定则可判断出粒子一定带正电，选项 A 正确。 2选 B长直导线在 M、N、 点产生的磁感应强度 、N 处的导线在 磁感应强度大小为 B，P、N 处的导线在 0，合磁感应强度大小为 B，可得，31 2，又因为 F 洛 以 1 2，选项 B 正确。 3 33选 D 8、洗衣机将电能转化为机械能，不是利用带电粒子在磁场中的偏转制成的，所以选项 D 符合题意。 4选 C带电质点在运动过程中，重力做功，速度大小和方向发生变化，洛伦兹力的大小和方向也随之发生变化，故带电质点不可能做直线运动，也不可能做匀减速运动和匀速圆周运动，C 正确。 5选 D带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时， m R ，由圆周运 ，可见粒子运动周期与半径无关，故 D 项正确。 2 左手定则可知，M 带负电，N 带正电，选项 A 正确；由 r 可知，世昌的博客 ，选项 B 错误；洛伦兹力对 M、N 不做功，选项 C 正确；由 T可知 的运行时间，选项 D 错误。 2 据左手定则，正粒子在匀强磁场中将沿 9、逆时针方向转动，由轨道半径r10 出粒子的两种临界运动轨迹，如图所示，则 1AO 2CO 2E10 几何知识求得 C8 E16 此答案为 A、D。 Da、b 粒子做圆周运动的半径都为 R ，画出轨迹如图所示， 2分别为 b、a 轨迹的圆心，a 在磁场中转过的圆心角大，由 t T 和2 、D 选项正确。 9选 C带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动， br Obv 0t得 2v 0，故选项 C 对。 B根据左手定则可知粒子 1 带正电，粒子 2 不带电，粒子 3 带负电，选项 子 1 在磁场中的轨迹为四分之一圆周，半径 L，时间 T 22 14 14 2子 3 在磁场中的轨迹为八分之一圆周，半径 L， 10、时间 T 2 18 18 2世昌的博客 ，则 t1t 3，选项 C 错误；由 r 可知粒子 1 和粒子 3 的比荷之比为 r31，2 正确；粒子 3 的射出位置与 1)L，选项 D 错误。 题考查带电粒子在磁场中的运动，意在考查考生综合解决问题的能力。 根据题意，带电粒子进入磁场后做圆周运动，运动轨迹交虚线 点，圆心为 点， ；粒子从 动轨迹交 点，与 ，如图所示。 有 m 2 2点作 x、y 轴的垂线，垂足分别为 B、D。 由图中几何关系得 0D D D 由以上五式和题给条件得 113解得 30 或 90设 点的距离为 D 世昌的博客 得 30)23解得 h(1 )R( 30)33h(1 )R (90)33当 30时，粒子在磁场中运动的时间为t 90时，粒子在磁场中运动的时间为t 解析12解析：(1)对带电粒子的加速过程，由动能定理 v20 m/s(2)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有：得P/3迹如图甲所示。 高中物理资源下载平台世昌的博客 ：53故 m(3)带电粒子不从 图乙) ，由几何关系得：R3R 并代入数据得：B T(取“”照样给分)163答案：(1)20 m/s(2)m(3)BT。