2011高三物理一轮复习 第二课时 磁场对运动电荷的作用练习

2011高三物理一轮复习 第二课时 磁场对运动电荷的作用练习1初速为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如右图所示，则()A电子将向右偏转，速率不变B电子将向左偏转，速率改变C电子将向左偏转，速率不变D电子将向右偏转，速率改变【解析】由安培定则可知，通电导线右方磁场方向垂直纸面向里，则电子受洛伦兹力方向由左手定则可判知向右，所以电子向右偏；由于洛伦兹力不做功，所以电子速率不变答案为A.【答案】A2(2010年广东高三调研)如右图所示，重力不计、初速度为v的正电荷，从a点沿水平方向射入有明显左边界的匀强磁场，磁场方向水平向里，若边界右侧的磁场范围足够大，该电荷进入磁场后()A动能发生改变B运动轨迹是一个完整的圆，正电荷始终在磁场中运动C运动轨迹是一个半圆，并从a点上方某处穿出边界向左射出D运动轨迹是一个半圆，并从a点下方某处穿出边界向左射出【解析】洛伦兹力不做功，电荷的动能不变，A不正确；由左手定则，正电荷受到的洛伦兹力的方向向上，电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹是一个半圆，并从a点上方某处穿出边界向左射出，B、D不正确，C正确【答案】C3如右图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为e/m的电子以速度v0从A点沿AB方向射入，现欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为()ABBBCB【解析】当电子从C点离开时，电子做圆周运动对应的轨道半径最小，有R，而R，所以B0，y0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x轴上的P点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则()A初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子B初速度最大的粒子是沿方向射出的粒子C在磁场中运动时间最长的是沿方向射出的粒子D在磁场中运动时间最长的是沿方向射出的粒子【解析】显然图中四条圆弧中对应的半径最大，由半径公式R可知，质量和电荷量相同的带电粒子在同一个磁场中做匀速圆周运动的速度越大，半径越大，A对B错；根据周期公式T知，当圆弧对应的圆心角为时，带电粒子在磁场中运动的时间为t，圆心角越大则运动时间越长，圆心均在x轴上，由半径大小关系可知的圆心角为，且最大，故在磁场中运动时间最长的是沿方向出射的粒子D对C错【答案】AD5如右图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则()A从P射出的粒子速度大B从Q射出的粒子速度大 C从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长 D两粒子在磁场中运动的时间一样长【解析】作出各自的轨迹如右图所示，根据圆周运动特点知，分别从P、Q点射出时，与AC边夹角相同，故可判定从P、Q点射出时，半径R10)射入磁场区域不计离子所受重力，不计离子间的相互影响图中曲线表示离子运动的区域边界，其中边界与y轴交点为M，边界与x轴交点为N，且OMONL.由此可判断()A这些离子是带负电的B这些离子运动的轨道半径为LC这些离子的荷质比为D当离子沿y轴正方向射入磁场时会经过N点【解析】根据左手定则，离子带正电，A错误；由图可知，粒子轨道半径为L，B错误；再根据qvB，C错误；由于ONL，粒子半径为L，ON恰好为粒子圆周运动直径，故D正确【答案】D9如右图所示，平行直线aa与bb间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.现分别在aa上某两点射入带正电粒子M和N，M、N的初速度方向不同，但与aa的夹角都为，两粒子都恰不能越过界线bb.两粒子的质量均为m，电荷量均为q，两粒子从射入到bb的时间分别为t1和t2，则()4At1t2Bt1t2CM粒子的初速度大于N粒子的初速度DM粒子的轨迹半径大于N粒子的轨迹半径【解析】对两种情况分别作出轨迹可看出两粒子在磁场中完成的圆弧所对的圆心角之和恰好是180，则t1t2，A选项正确，B选项错误从作出的图可看出RMRN，由R知vMvN，所以选项C、D均正确【答案】ACD10(2010年东营模拟)如右图所示，在一匀强磁场中有三个带电粒子，其中1和2为质子，3为粒子的径迹，它们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，三者轨道半径r1r2r3并相切于P点，设T、v、a、t分别表示它们做圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间，则()AT1T2v3Ca1a2a3 Dt1t2t3【解析】各粒子做圆周运动的周期T，根据粒子的比荷大小可知：T1T2r2r3结合r及粒子比荷关系可知v1v2v3，故B错误；粒子运动的向心加速度a，结合各粒子的比荷关系及v1v2v3可得：a1a2a3，故C正确；由图可知，粒子运动到MN时所对应的圆心角的大小关系为123，而T1T2，因此t1t2，由T2T3，且23，可知t20)的粒子从P点瞄准N0点入射，最后又通过P点不计重力求粒子入射速度的所有可能值【解析】设粒子的入射速度为v，第一次射出磁场的点为N0，与板碰撞后再次进入磁场的位置为N1.粒子在磁场中运动的半径为R，有R 粒子速率不变，每次进入磁场与射出磁场位置间距离s1保持不变s1N0N02Rsin 粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离s2始终不变，与N0N1相等由图可以看出s2a 设粒子最终离开磁场时，与档板相碰n次(n0,1,2)若粒子能回到P点，由对称性，出射点的x坐标应为a，即(n1)s1ns22a 由式得s1a 若粒子与挡板发生碰撞，有s1s2 联立式得n3 联立式得va 式中sin 代入式得v0，n0v1，n1v2，n2【答案】