(浙江选考)高考物理一轮复习第8章磁场第2讲磁场对运动电荷的作用学案 联系客服

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活页作业 (时间:30分钟) A组 基础过关

1.(2018·宁波模拟)如图1所示一个带电粒子,沿垂直于磁场方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图,径迹上的每一小段都可近似看成圆弧,由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变),从图中情况可以确定( )

图1

A.粒子从a到b,带正电 C.粒子从a到b,带负电

B.粒子从b到a,带正电 D.粒子从b到a,带负电

解析 由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小,速度逐渐减小,根据粒子在磁场中运动的半径公式r=

mv可知,粒子的半径逐渐的减小,所以粒子的运动方向是从b到qBa,在根据左手定则可知,粒子带正电,所以B正确。

答案 B

2.(2018·绍兴模拟)如图2所示是电子射线管的示意图。接通电源后,电子射线由阴极沿x轴正方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向上(z轴正方向)偏转,在下列措施中可采用的是( )

图2

A.加一沿y轴正方向的磁场 B.加一沿y轴负方向的磁场 C.加一沿z轴正方向的磁场 D.加一沿z轴负方向的磁场

解析 若想使荧光屏上的亮线向上(z轴正方向)偏转,则需使每个电子受向上的洛伦兹力作用,根据左手定则可知需要加一沿y轴负方向的磁场,故选B。 答案 B

3.洛伦兹力可以使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度、洛伦兹力及磁场B的方向,虚线圆表示粒子的轨迹,其中可能正确的是( )

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解析 电荷在磁场中所受的洛伦兹力遵守左手定则,再结合曲线运动的受力特点,即所受合力一定指向曲线内侧,可判断A正确。 答案 A

4.一倾角为θ的粗糙绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,将一个带电的小物块放在斜面上由静止开始下滑,如图3所示,设斜面足够长,如物块始终没有离开斜面。则下列说法正确的是( )

图3

A.物块带正电

B.下滑过程中物块受到的洛伦兹力做负功 C.物块最终将静止在斜面上 D.下滑过程中物块的机械能守恒

解析 物块始终没有离开斜面,洛伦兹力必然垂直于斜面向下,由左手定则知,物块带正电,选项A正确;洛伦兹力方向始终垂直于速度方向,不做功,选项B错误;物块最终将在斜面上做匀速直线运动,选项C错误;由于摩擦力做负功,下滑过程中物块的机械能不守恒,选项D错误。 答案 A

5.在如图4所示的足够大匀强磁场中,两个带电粒子(不计重力)以相同方向垂直穿过虚线

MN所在的平面,一段时间后又再次同时穿过此平面,则可以确定的是( )

图4

A.两粒子一定带有相同的电荷量 B.两粒子一定带同种电荷 C.两粒子一定有相同的比荷 D.两粒子一定有相同的动能

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Tπm解析 由时间t==相同知,两粒子一定有相同的比荷。

2qB答案 C

6.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的( ) A.轨道半径减小,角速度增大 B.轨道半径减小,角速度减小 C.轨道半径增大,角速度增大 D.轨道半径增大,角速度减小

解析 分析轨道半径:带电粒子从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的速度v大小不变,磁感应强度B减小,由公式r=可知,轨道半径增大。分析角速度:由公式ω=可知角速度减小,选项D正确。 答案 D

7.(2018·新高考选考终极适应卷)来自太阳和其他星体的宇宙射线中含有大量高能带电粒子,若这些粒子都直接到达地面,将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场(如图5所示)的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向,使得很多高能带电粒子不能到达地面。若不考虑地磁偏角的影响,关于上述高能带电粒子在地磁场的作用下运动情况的判断,下列说法中正确的是( )

mvqBvr

图5

A.若带电粒子带正电,且沿地球赤道平面射向地心,则由于地磁场的作用将向东偏转 B.若带电粒子带正电,且沿地球赤道平面射向地心,则由于地磁场的作用将向北偏转 C.若带电粒子带负电,且沿垂直地球赤道平面射向地心,则由于地磁场的作用将向南偏转 D.若带电粒子沿垂直地球赤道平面射向地心,它可能在地磁场中做匀速圆周运动

解析 由于地磁场的方向由南到北,若带电粒子带正电,且沿地球赤道平面射向地心,即粒子的运动方向与地磁场的方向垂直,由左手定则可知,则由于地磁场的作用将向东偏转,选项A正确,B错误;若带电粒子带负电,且沿垂直地球赤道平面射向地心,则说明粒子的运动方向与磁场方向平行,故粒子不受磁场力的作用,所以它不会发生偏转,更不会做匀速圆周运动,故选项C、D错误。 答案 A

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B组 能力提升

8.如图6所示,为一圆形区域的匀强磁场,在O点处有一放射源,沿半径方向射出速率为v的不同带电粒子,其中带电粒子1从A点飞出磁场,带电粒子2从B点飞出磁场,不考虑带电粒子的重力,则( )

图6

A.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷之比为3∶1 B.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷之比为3∶1 C.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间之比为2∶1 D.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间之比为1∶2

mv2mv解析 带电粒子在匀强磁场中运动,由qvB=得r=,设圆形磁场区域的半径为R,由

rqBRRr11q几何关系得,tan 60°=,tan 30°=,联立解得带电粒子的运动半径之比=,由=

r1r2r23mvθ知带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷之比为3∶1,A正确,B错误;由t=T=Br2π

r1

θ2πmmθrθt132r1

·==知带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间的比值为==2πqBqBvt2πr2

r232

=,C、D错误。 3答案 A

9.如图7所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为

m=5.0×10-8 kg,电荷量为q=1.0×10-6 C的带电粒子,从静止开始经U0=10 V的电压加

速后,从P点沿图示方向进入磁场,已知OP=30 cm,(粒子重力不计,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:

图7

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