2013高考物理一輪復習精品課時作業(yè)-第33講磁場對運動電

1、2013屆高三物理總復習精品課時作業(yè)第33講磁場對運動電荷的作用力1.一個帶電粒子沿垂直于勻強磁場的方向射入云室中粒子的一段徑跡如圖所示，徑跡上的每一小段都可近似看成圓弧由于帶電粒子使沿途的氣體電離，因而粒子的能量逐 漸減小（帶電荷量不變）.從圖中情況可以確定粒子的運動方向和帶電情況分別為mv ，/2mEkR= Bg = Bg ,由于粒子的動能減小， 故粒子a又由左手定則可知粒子帶負電.【答案】D2 為了科學研究的需要，常常將質子（1H）和 a粒子（2He）等帶電粒子貯存在圓環(huán)狀空腔A.粒子從a 運動到 b,帶正電B.粒子從a 運動到b, 帶負電C.粒子從b 運動到a, 帶正電D.粒子從b 運

2、動到a, 帶負電中，圓環(huán)狀空腔置于一個與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場（偏轉磁場）中，磁感應強度為 B.如果質子和 a粒子在空腔中做圓周運動的軌跡相同（如圖中虛線所示和 a粒子在圓環(huán)狀空腔中運動的動能EH和 E、運動的周期A . EH= Ea, TH幻aC. EHa, TH老 TaD. EH毛a, THB. EH= Ea, T【解析】軌跡相同，說明兩種粒子的軌跡半徑相等，因為Bqr 12B2q22g!、為v=m,Ek= 2mv = 2m*m，所以EH=Ea2 n mT= qB * q，所以TH斗a；因【答案】A3一個長螺線管中通有電流，把一個帶電粒子沿中軸線射入（若不計重力影響），粒子將在管中（）A

3、.做圓周運動B.沿軸線來回運動C.做勻加速直線運 動D.做勻速直線運動【解析】粒子的運動速度方向與磁場方向平行.【答案】D4.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（）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.若小球帶負電荷，小球會落在更遠的B 點【解析】粒子在勻強磁場中的軌道半徑運動的軌道半徑逐漸變小，故粒子的運動方向為由D .若小球帶正電荷，小球會落在更遠的B 點【解析】赤道上方地磁場的方向水平向北，向東運動的帶正電的小球，會受到向上的洛 倫茲力，這個力將阻礙

4、小球的下落，使其飛行時間更長，飛得更遠小球如帶負電，結果將 相反，所以只有 D 選項正確.【答案】D5如圖所示，在 x 軸上方的空間 存在著垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度的大 小為 B.許多相同的離子以相同的速率v 由 0 點沿紙面向各個方向（y0）射入磁場區(qū)域不計離子所受的重力及離子間的相互影響.圖中曲線表示離子運動的區(qū)域邊界，其中邊界與y軸交點為 M，邊界與 x 軸交點為 N,且 0M = ON = L.由此可判斷（）A .這些離子是帶負電的B.這些離子運動的軌道半徑為 L_q vC. 這些離子的荷質比為 m= LBD .當離子沿 y 軸正方向射入磁場時會經(jīng)過N 點1【解析】根據(jù)左手

5、定則，離子帶正電，A 項錯誤；由圖可知，粒子運動的軌道半徑為 2L ,2mv q 2v1B 項錯誤；再根據(jù) qvB=T可得 m = LB，C 項錯誤；由于 ON = L,粒子半徑為？L, ON 恰好2L為粒子做圓周運動的直徑，故 D 項正確.【答案】D2 nmT = qB 知，周期和帶電粒子的比荷有關，比荷越小，a 粒子的周期最大，結合圖形可知 A、D 正確.根據(jù)半徑公式 Rmv=qB 知，1、2 兩個質子相比較，1 的半徑大，說明 1 的速度大，B選項錯誤.根據(jù)洛倫茲qBv力提供向心力有 qBv= ma,解得 a=m，可得 C 選項正確.【答案】ACD7.如圖所示，圓形區(qū)域內有垂直于紙面的勻

6、強磁場，三個質量和電荷量都相一：同的帶電粒子 a、b、c 以不同速率對準圓心 O 沿著 AO 方向射入磁場，其運動 ：一八軌跡如圖所示.若帶電粒子只受磁場力作用， 則下列說法正確的 A06.如圖所示，在一勻強磁場中有二個帶電粒子，其中 1 和 2 為質子、3 為跡.它們在同一平面內沿逆時針方向做勻速圓周運動，三者軌道半徑a粒子的徑并相切于 P 點.設 T、v、a、t 分別表示它們做圓周運動的周期、線速度、向心加速度以及各自從經(jīng)過 P 點算起的第一次通過圖中虛線 MN 所經(jīng)歷的時間，則（A . Ti=T2V3C. aia2a3D. tlt2t3【解析】根據(jù)周期公式1、2 兩個質子的周期相同,周期

7、越大,是（）二A a 粒子的動能最大B c 粒子的速率最大C. c 粒子在磁場中運動的時間最長D 它們做圓周運動的周期 TaTb 4 cm 和 yv 4 cm 內有粒子射出C.左邊界：y8 cm 內有粒子射出D .左邊界：0 v yv 8 cm 內有粒子射出【解析】作出如圖乙所示的示意圖，由幾何關系可得：臨界點距x 軸的間距 y =r2 r h2= 4 cm.C 正確.【答案】BC乙【答案】AD10.如圖所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點 O 和 y 軸上的點 a（0, L）. 一質量為 m、電荷量為 e 的電子從 a 點以初速度 vo平行于 x 軸正方向射

8、入磁場，并從x 軸上的 b 點射出磁場，此時速度方向與x 軸正方向的夾角為 60F 列說法中正確的是（）n_A .電子在磁場中運動的時間為 V02 n_B.電子在磁場中運動的時間為贏V3LLC. 磁場區(qū)域的圓心坐標為（2 ， 2）D .電子在磁場中做圓周運動的圓心坐標為（0, 2L）【解析】因為速度方向改變了60所以軌跡對應的圓心角為60作圖可求得半徑r=2L,所以電子在磁場中運動的時間為2 n_3vo，磁場區(qū)域的圓心坐標為.3L L（2，2），即選項 B、乙2 nm4 nm質子在磁場中運動的周期 Tp= eB , a 粒子在磁場中運動的周期 Ta= eB，則 Ta= 2Tp因為質子和 a粒子

9、在原點相遇，可先畫出 a 粒子的運動軌跡，如圖乙中的 1、2當質子1 1經(jīng)過 2 周期第一次與 a 粒子相遇時，a粒子運動了 4 周期，則 a 粒子的運動軌跡為圓 1,求出3a粒子的入射方向與 y 軸正方向偏右成 45。角；當質子經(jīng)過 2 周期第一次與 a粒子相遇時，a3粒子運動了 4 周期，則 a 粒子的運動軌跡為圓 2,此時 a粒子的入射方向與 y 軸負方向偏右止V2eBI成 45角.由幾何關系，可得 ra= 2 I，則 Va= 4m .eBlV2eBI【答案】(1)2m(2)4m方向與 y 軸正方向偏右成 45角或與 y 軸負方向偏右成 45甲12.如圖甲所示，磁感應強度的大小B = 0

10、.15 T、方向垂直紙面向里的勻強磁場分布在半徑 R= 0.10 m 的圓形區(qū)域 內，圓的左端點跟 y 軸相切于直角坐標系原點O,右端跟熒光屏6MN 相切于 x 軸上的 A 點.置于原點 O 的粒子源可沿 x 軸正方向射出速度 vo= 3.0 10 m/s q的帶電粒子流，粒子重力不計，比荷m= 1.0 0 C/kg.現(xiàn)以 O 點并垂直于紙面的直線為軸，將圓形磁場逆時針緩慢旋轉90求此過程中粒子打在熒光屏上的范圍.【解析】設粒子在磁場中沿OB 做勻速圓周運動的半徑為r，由牛頓第二定律有：qvB2V0=mrmv0代入數(shù)據(jù)得：r =晶=0.20 m一*乙如圖乙所示，當圓的直徑 OD 轉動到與 x 軸的夾角為 a 時，粒子從圓形磁場中的 B 點射出，粒子在磁場中的偏角為打在熒光屏上的點到 x 軸的距離為 s,由幾何知識有：s = CAtan衛(wèi)0, CA= 2R OC, OC =tan?J聯(lián)立解得 s= (2R rtan2)tan 00.40代入數(shù)據(jù)并化簡得：s=J m1 + cot 2丙故 0最大時，S 最大如圖丙所示，當 D 點與射點 B 重合時，0最大，由幾何知識有：0 R sin2=，所以 0=60求得粒子