【走向高考】2016屆高考物理(人教版)第一輪課后強化作業(yè)：第八章 磁場-1 (2)

1、一、選擇題1帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時，會受到洛倫茲力的作用。下列表述正確的是()A洛倫茲力對帶電粒子做功B洛倫茲力不改變帶電粒子的動能C洛倫茲力的大小與速度無關(guān)D洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向答案B解析根據(jù)洛倫茲力的特點，洛倫茲力對帶電粒子不做功，A錯B對；根據(jù)FqvB，可知洛倫茲力大小與速度有關(guān)，C錯；洛倫茲力的作用效果就是改變粒子的運動方向，不改變速度的大小，D錯。2(2013·安徽理綜)圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示。一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運動，它所受洛倫

2、茲力的方向是()A向上 B向下C向左 D向右答案B解析根據(jù)安培定則及磁感應(yīng)強度的矢量疊加，可得O點處的磁場向左，再根據(jù)左手定則判斷帶電粒子受到的洛倫茲力向下。3.(2013·杭州第二中學(xué)測試)如圖所示，甲是一個帶正電的小物塊，乙是一個不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起靜置于粗糙的水平地板上，地板上方空間有水平方向的勻強磁場?，F(xiàn)用水平恒力拉乙物塊，使甲、乙無相對滑動地一起水平向左加速運動，在加速運動階段()A乙物塊與地板之間的摩擦力不斷增大B甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大C甲、乙兩物塊間的摩擦力大小不變D甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小答案AD解析對甲、乙組成的整體進行受力分析，如圖甲。

3、整體受到洛倫茲力F洛隨著速度的增大而增大，對水平地板的壓力增大，受到的滑動摩擦力Ff增大，因而整體的加速度a越來越?。粚走M行受力分析，如圖乙。物體甲的加速度是由甲、乙間的靜摩擦力F靜產(chǎn)生的，由牛頓第二定律F靜m甲a可知，a越小，F(xiàn)靜越小，甲、乙間的靜摩擦力不斷減小，AD項正確。4(2013·山東臨沂一模)如圖所示，兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線中點，連線上a、b兩點關(guān)于O點對稱。導(dǎo)線通有大小相等、方向相反的電流。已知通電長直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度Bk，式中k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中電流、r為點到導(dǎo)線的距離。一帶正電的小球以初速度v0從a點

4、出發(fā)沿連線運動到b點。關(guān)于上述過程，下列說法正確的是()【來源：全,品中&高*考*網(wǎng)】A小球先做加速運動后做減速運動B小球一直做勻速直線運動C小球?qū)ψ烂娴膲毫ο仍龃蠛鬁p小D小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃蟠鸢窧C解析根據(jù)安培定則和磁感應(yīng)強度的疊加原理可知，線段ab上的磁場方向平行于桌面向里，且aOb部分的磁場強弱關(guān)于O點對稱分布，O點磁場最弱。帶正電的小球從a沿連線運動到b的過程中，所受的洛侖茲力豎直向上，大小先減小后增大，小球?qū)ψ烂娴膲毫NmgqvB，F(xiàn)N先增大后減小，C正確，D錯誤；小球水平方向不受外力作用，故小球做勻速直線運動，B正確，A錯誤。5(2013·課標全國)空間有

5、一圓柱形勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域的橫截面的半徑為R，磁場方向垂直于橫截面。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子以速度v0沿橫截面的某直徑射入磁場，離開磁場時速度方向偏離入射方向60°。不計重力，該磁場的磁感應(yīng)強度大小為()A. B.C. D.答案A解析根據(jù)題意作出粒子運動的軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可得，粒子運動的半徑rR，根據(jù)粒子受到的洛倫茲力提供向心力可得，qv0Bm，解得，B，A項正確。6.(2013·廣雅中學(xué)模擬)如圖所示，在x軸上方存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，一個電子(質(zhì)量為m，電荷量為q)從x軸上的O點以速度v斜向上射入磁場中，速度方向與x軸的夾角為45&#

6、176;并與磁場方向垂直。電子在磁場中運動一段時間后，從x軸上的P點射出磁場。則()A電子在磁場中運動的時間為B電子在磁場中運動的時間為CO、P兩點間的距離為DO、P兩點間的距離為答案AC解析由題圖可知，電子在磁場中運動所轉(zhuǎn)過的圓心角為90°，根據(jù)T和r可知，電子在磁場中運動的時間為T，故A正確，B錯誤；O、P兩點間的距離為r，因此C正確，D錯誤。7(2014·玉溪一中模擬)利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子。板MN下方是磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場。板上有一小孔O和寬為d的縫AC，小孔與縫左端A的距離為L。一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同

7、速度的粒子從小孔垂直于板MN進入磁場，對于能夠從寬為d的縫射出的粒子，下列說法正確的是()A這些粒子從縫射出的速度方向不一定垂直于MNB從縫右端C點射出的粒子比從縫左端A點射出的粒子在磁場中運動的時間長C射出粒子的最大速度為D保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差不變答案D解析由幾何關(guān)系可知，當(dāng)粒子垂直于MN射入磁場時，一定以垂直于MN的方向射出磁場，在磁場中運動的時間與速度大小無關(guān)，故選項A、B錯誤；射出粒子的最大半徑為R，由Bqvm得最大速度為，選項C錯誤；最小速度為，最大速度與最小速度之差v，與L無關(guān)，故選項D正確。8(2014·成都模擬)如圖所示，MN上方存

8、在勻強磁場，帶同種電荷的粒子a、b以相同的動能同時從O點射入勻強磁場中，兩粒子的入射方向與磁場邊界MN的夾角分別為30°和60°，且同時到達P點，已知OPd，則()Aa、b兩粒子運動半徑之比為1Ba、b兩粒子的初速率之比為52Ca、b兩粒子的質(zhì)量之比為425Da、6兩粒子的電荷量之比為215答案D解析由題圖知粒子在磁場中運動軌跡半徑為rad，運動軌跡所對的圓心角為300°，運動軌跡弧長為sa，b粒子在磁場中運動軌跡半徑為rbd，所對的圓心角為120°，運動軌跡弧長為sb，所以a、b兩粒子運動半徑之比為1，A錯；因運動時間t，而tatb，即a、b兩粒子的初

9、速率之比為52，B錯；因兩粒子以相同的動能入射，mavmbv，所以a、b兩粒子的質(zhì)量之比為475，C錯；因t×，所以a、b兩粒子的電荷量之比為215，D對。二、非選擇題【來源：全,品中&高*考*網(wǎng)】9.如圖MN表示垂直紙面的平板，它的一側(cè)有勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B。一帶電粒子從平板上的狹縫O處以垂直于平板的初速度v射入磁場區(qū)域，最后到達平板上的P點。已知B、v以及P到O的距離l。不計重力，則此粒子的比荷為_。答案解析因粒子經(jīng)O點時的速度垂直于OP，故OP2R，又R，所以。10.水平絕緣桿MN套有質(zhì)量為m, 電荷量為q的帶電小球，小球與桿的動摩擦因數(shù)為

10、，將該裝置置于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度為B，給小球一水平初速度v0，則小球的最終速度可能為_。答案0、v0、解析給小球初速度后，其所受洛倫茲力向上，如果洛倫茲力qv0B<mg，則小球一直減速到速度為零；如果洛倫茲力qv0Bmg，小球一直做勻速運動；如果洛倫茲力qv0B>mg，小球先做減速運動，當(dāng)qvBmg時，小球開始做勻速運動。11.(2013·貴州五校聯(lián)考)如圖所示，在光滑絕緣的水平面內(nèi)，對角線AC將邊長為L的正方形分成ABC和ADC兩個區(qū)域，ABC區(qū)域內(nèi)有垂直于水平面的勻強磁場，ADC區(qū)域內(nèi)有平行于DC并由C指向D的勻強電場。質(zhì)量為m、帶電荷量為q的

11、粒子從A點沿AB方向以速度v射入磁場區(qū)域，從對角線AC的中點O進入電場區(qū)域。(1)判斷磁場的方向并求出磁感應(yīng)強度B的大??；(2)討論電場強度E在取不同值時，帶電粒子在電場中運動的時間t。答案(1)(2)見解析【來源：全,品中&高*考*網(wǎng)】解析(1)根據(jù)左手定則，可以判斷磁場方向垂直紙面向里設(shè)帶電粒子在磁場中運動的半徑為r，有：qBv依題意知：rL聯(lián)立解得：B(2)設(shè)帶電粒子恰好從D點離開電場時對應(yīng)的電場強度為E0，則有【來源：全,品中&高*考*網(wǎng)】LvtLat2t2得：E0討論：()當(dāng)EE0時，粒子從DC邊離開電場，此時粒子在電場中運動的時間為t1t2()當(dāng)E>E0時，粒

12、子從AD邊離開電場，此時粒子在電場中運動的時間為t2，有：Latt得：t212.(2013·大連高三雙基測試)如圖所示，在一半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向垂直紙面向外。一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子沿平行于直徑MN的方向進入勻強磁場，粒子的速度大小不同，重力不計。入射點P到直徑MN的距離為h，求：(1)某粒子經(jīng)過磁場射出時的速度方向恰好與其入射方向相反，求粒子的入射速度是多大？(2)恰好能從M點射出的粒子速度是多大？(3)若h，粒子從P點經(jīng)磁場到M點的時間是多少？答案(1)(2)(3)解析(1)粒子出射方向與入射方向相反，在磁場中走了半周，其半徑r1h。q

13、v1Bm所以v1。(2)粒子從M點射出，其運動軌跡如圖，在MQO1中，r(R)2(hr2)2得r2又qv2Bm故v2(3)若h，sinPOQ，可得POQ。由幾何關(guān)系得粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)所對應(yīng)的圓心角為周期T所以tT13.(2013·寶雞二檢)如圖所示，有一個磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的足夠大的勻強磁場，在磁場中的O點有一個粒子源，能在紙面內(nèi)向各個方向連續(xù)不斷地均勻發(fā)射速率為v、比荷為k的帶正電粒子，PQ是垂直紙面放置厚度不計的擋板，擋板的P端與O點的連線與擋板垂直。帶電粒子的重力以及粒子間的相互作用力忽略不計。(1)為了使帶電粒子不打在擋板上，粒子源到擋板的距離d應(yīng)滿足什么條件？(2)若粒子源到擋板的距離d，且已知沿某一方向射出的粒子恰好經(jīng)過擋板的P點后最終又打在擋板上，求這個粒子從O點射出時的速度方向；(3)若粒子源到擋板的距離d，粒子打到擋板左、右表面上的長度之比是多少？答案(1)d>(2)與OP連線成30°角(3)解析(1)設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，在磁場中運動的軌道半徑為r，則由洛倫茲力充當(dāng)向心力得：qvBm由題意得：k由題意分析可知，為了使帶電粒子不打在擋板上，d應(yīng)滿足：d>2r由解得：d>(2