廣東2011高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章第二講磁場對運動電荷的作用試題

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1、第八章 第二講 磁場對運動電荷的作用 一、單項選擇題(本題共5小題，每小題7分，共35分) 1. 如圖1所示，在赤道處，將一小球向東水平拋出，落地點為a；給小 球帶上電荷后，仍以原來的速度拋出，考慮地磁場的影響，下列說法 正確的是 (　　) 圖1 A.無論小球帶何種電荷，小球仍會落在a點 B.無論小球帶何種電荷，小球下落時間都會延長 C.若小球帶負(fù)電荷，小球會落在更遠(yuǎn)的b點 D.若小球帶正電荷，小球會落在更遠(yuǎn)的b點 解析：從南向

2、北觀察小球的運動軌跡如題圖所示，如果小球帶正電荷，則洛倫茲力斜向右上，該洛倫茲力在豎直向上和水平向右均有分力，因此，小球落地時間會變長，水平位移會變大；同理，若小球帶負(fù)電，則小球落地時間會變短，水平位移會變小，故選項D正確. 答案：D 2. (2010·東莞調(diào)研)帶電粒子(重力不計)穿過飽和蒸汽時，在它走過的路徑上飽和蒸汽便凝成小液滴，從而顯示了粒子的徑跡，這是云室的原理，如圖2所示是云室的拍攝照片，云室中加了垂直于照片向外的勻強磁場，圖中oa、ob、oc、od是從o點發(fā)出的四種粒子的徑跡，下列說法中正確的 是

3、 (　　) 圖2 a、b點的粒子帶正電 c、d點的粒子帶正電 解析：由左手定則知打到a、b點的粒子帶負(fù)電，打到c、d點的粒子帶正電，D正確. 答案：D 3. 如圖3所示，兩半圓柱板間有一垂直紙面方向的勻強磁場，從兩板的一端垂 另一端射出，這些正離子需要有相同的 (　　) A.速度

4、 圖3 C.質(zhì)量和速度的乘積 解析：由于正離子做半徑相同的勻速圓周運動，則有qvB＝m，r＝，q、B相同，說明正離子的質(zhì)量與速度的乘積也相同，C正確. 答案：C 4. 在陰極射線管中電子流方向由左向右，其上方有一根通有如圖4所示 電流的直導(dǎo)線，導(dǎo)線與陰極射線管平行，則陰極射線將 (　　) A.向上偏轉(zhuǎn) 圖4 C.向紙里偏轉(zhuǎn) 解析：

5、由安培定則知電流下方磁場方向垂直于紙面向里，陰極射線管內(nèi)的電子帶負(fù)電，根據(jù)左手定則知電子應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，故選B項. 答案：B 5. 如圖5所示，在一水平放置的平板MN的上方有勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為Bm、帶電荷量為＋q的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個方向由小孔O射入磁場區(qū)域.不計重力，不計粒子間的相互影響.圖6中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域，R＝.其中正確的是 (　　) 圖5 圖6 解析：如圖所示： 當(dāng)粒子沿v1、v2、v3、…、vn進入磁場時所對應(yīng)的圓周運動的軌跡分別為圓O1、O2、O3、…、On，可以看出帶電粒子所

6、經(jīng)過的區(qū)域，當(dāng)沿ON射入時，x＝R，y＝2R，當(dāng)沿垂直于MN方向射入時有x＝－2R，y＝R.其他射入方向上有－2R

7、來越小 圖7 b運動，其軌跡半徑越來越大 解析：在導(dǎo)線下方磁場方向垂直紙面向外，如果是正電荷，則電荷沿路徑b運動，又因離導(dǎo)線越近磁場越強，由r＝知其軌跡半徑變小，C對；如果是負(fù)電荷，則沿路徑a運動，又因離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場越弱，由r＝知其軌跡半徑變大，A對.故選A、C. 答案：AC 7. 一初速度為零的電子經(jīng)電場加速后，垂直于磁場方向進入勻強磁場中，此電子在勻強磁場中做圓周運動可等效為一環(huán)狀電流，其等效電流的大小 (　　) 解析：電子在磁場中做圓周運動的周期T＝，環(huán)形電流的等效電流I＝＝

8、.由 上式可以看出，電流大小與電量、磁場、質(zhì)量有關(guān)，故B、D兩項正確，A、C錯誤. 答案：BD 8. (2010·江門模擬)1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其 原理如圖8所示，這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其 間留有空隙，下列說法正確的是 (　　) 圖8 解析：離子從加速器的中間位置進入加速器，最后由加速器邊緣飛出，所以A對，B錯.加速器中所加的磁場是使離子做勻速圓周運動，所加的電場由交流電提供，它用以加速離子.交流電的周期與離子做

9、圓周運動的周期相同.故C錯，D對. 答案：AD 9. (2010·鄭州模擬)圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，三個質(zhì)量和 電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn) 圓心O 作用，則下列說法正確的是 (　　) 圖9 A.a粒子速率最大 B.c粒子速率最大 C.a粒子在磁場中運動的時間最長 D.它們做圓周運動的周期Ta

10、＝及t＝×T可知，三粒子運動周期相同，a在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角最大，對應(yīng)時間最長，選項C正確、D錯誤. 答案：BC 10. 如圖10所示，長方形abcd長ad＝0.6 m，寬ab＝0.3 m，O、e分別 是a d、bc的中點，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁 場 (邊界上無磁場)，磁感應(yīng)強度B＝0.25 T.一群不計重力、質(zhì)量m＝ 3×10－7 kg、電荷量q＝＋2×10－3 C的帶電粒子以速度v＝5×102 m/s沿 垂直ad方向且垂直于磁場射入磁場區(qū)域 (　　) 圖10 Od邊射入的粒子，出射點全部分布在Oa邊

11、 aO邊射入的粒子，出射點全部分布在ab邊 Od邊射入的粒子，出射點分布在be邊 D.從aO邊射入的粒子，出射點分布在ab邊和be邊 解析：由左手定則可知粒子射入后向上偏轉(zhuǎn)，軌道半徑R＝＝0.3 m. 從O點射入的粒子運動軌跡如圖中的1所示，從aO邊上某點射入的粒子運動軌跡如圖中的2所示，從Od邊上某點射入的粒子運動軌跡如 圖中的3所示，出射點應(yīng)分布在be邊上.綜上所述，只有C、D正確. 答案：CD 三、非選擇題(本題共2小題，共30分) 11. (15分)(2009·福建高考)圖11所示為可測定比荷的某裝置的簡 化示意圖，在第一象限

12、區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場， 磁感應(yīng)強度大小B＝2.0×10－3T，在x軸上距坐標(biāo)原點L＝0.50 m 的P 圖11 粒子以v＝3.5×104 m/s的速率從P處射入磁場，若粒子在y軸上距 坐標(biāo)原點L＝0.50 m的M處被觀測到，且運動軌跡半徑恰好最 小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，不計其重力. (1)求上述粒子的比荷； (2)為了在M處觀測到按題設(shè)條件運動的上述粒子，第一象限內(nèi)的磁場可以局限在一個矩形區(qū)域內(nèi)，求此矩形磁場區(qū)域的最小面積，并在圖10中畫出該矩形. 解析：(1)設(shè)粒子在磁場中的運動半徑為r.如圖甲所示，依題意M、P連線即

13、為該粒子 在磁場中做勻速圓周運動的直徑，由幾何關(guān)系得 r＝ ① 由洛倫茲力提供粒子在磁場中做勻速圓周運動的向心力，可得 qvB＝m ② 聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)解得 ＝4.9×107C/kg(或5.0×107C/kg) ③ (2)如圖乙所示，所求的最小矩形是MM1P1P，該區(qū)域面積 S＝2r2

14、 ④ 聯(lián)立①④并代入數(shù)據(jù)得 S＝0.25 m2 矩形如圖乙中MM1P1P(虛線)所示． 答案：(1)4.9×107 C/kg(或5.0×107 C/kg) (2)0.25 m2　圖見解析 12. (15分)如圖12甲所示，M、N為豎直放置彼此平行的兩塊平板，板間距離為d，兩板中央各有一個小孔OOt＝0時垂直于M板從小孔Om，帶電荷量為q，正離子在磁場中做勻速圓周運動的周期與磁感應(yīng)強度變化的周期都為T0，不考慮由于磁場變化而產(chǎn)生的電場的影響，不計離子所受重力.求： 圖12 (1)磁感應(yīng)強度B0的大??； (2)要使

15、正離子從O′孔垂直于N板射出磁場，正離子射入磁場時的速度v0的可能值. 解析：設(shè)垂直于紙面向里的磁場方向為正方向． (1)正離子射入磁場，洛倫茲力提供向心力 B0qv0＝ ① 做勻速圓周運動的周期T0＝ ② 聯(lián)立①②兩式得磁感應(yīng)強度 B0＝. (2)要使正離子從O′孔垂直于N板射出磁場，v0的方向 應(yīng)如圖所示，兩板之間正離子只運動一個周期即T0時，有R＝， 當(dāng)兩板之間正離子運動n個周期，即nT0時，有R＝(n＝1,2,3…) 聯(lián)立求解，得正離子的速度的可能值為 v0＝＝(n＝1,2,3…)． 答案：(1)　(2)(n＝1,2,3…)