【人教版】高考物理一轮优化习题:第九章 第2讲 磁场对运动电荷的作用(含解析).doc

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1、[课时作业]                    单独成册 方便使用[基础题组]一、单项选择题1.如图,a是竖直平面P上的一点,P前有一条形磁铁垂直于P,且S极朝向a点,P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a点.在电子经过a点的瞬间,条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向(  )A.向上       B.向下C.向左D.向右解析:条形磁铁的磁感线在a点垂直P向外,电子在条形磁铁的磁场中向右运动,由左手定则可得电子所受洛伦兹力的方向向上,A正确.答案:A2.(2018·辽宁朝阳三校协作体联考)如图所示,半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强

2、度大小为B,磁场边界上A点有一粒子源,源源不断地向磁场发射各种方向(均平行于纸面)且速度大小相等的带正电的粒子(重力不计),已知粒子的比荷为k,速度大小为2kBr.则粒子在磁场中运动的最长时间为(  )A.B.C.D.解析:粒子在磁场中运动的半径为R===2r;当粒子在磁场中运动时间最长时,其轨迹对应的圆心角最大,此时弦长最大,其最大值为磁场圆的直径2r,故t===,故选项C正确.答案:C3.一个带电粒子A在一边长为a的正方形匀强磁场区域中做匀速圆周运动,运动的轨迹半径为R,在某点与一个静止的微粒(不带电)碰撞后结合在一起继续做匀速圆周运动,不计带电粒子和微粒的重力,根据题述信息,下列说法

3、正确的是(  )A.可以得出带电粒子与微粒碰撞前的速度大小B.可以得出带电粒子与微粒碰撞后的速度大小C.可以得出带电粒子与微粒碰撞后在磁场中运动的轨迹半径D.带电粒子与微粒碰撞后继续运动,可能从正方形匀强磁场区域中射出解析:由于题干中没有给出带电粒子的质量和电荷量、匀强磁场的磁感应强度等信息,因此不能得出带电粒子与微粒碰撞前、后的速度大小,选项A、B错误.带电粒子与微粒碰撞前后动量守恒,即mv0=(m+m′)v1;对带电粒子与微粒碰撞前在磁场中的运动,有qv0B=m;对带电粒子与微粒碰撞后在磁场中的运动,有qv1B=(m+m′),联立解得R1=R,即可以得出带电粒子与微粒碰撞后在磁场中运动

4、的轨迹半径R1,选项C正确.由于带电粒子与微粒碰撞后继续运动的轨迹半径不变,所以不可能从正方形匀强磁场区域中射出,选项D错误.答案:C4.(2018·豫东、豫北十校联考)在光滑绝缘的水平面上,OP右侧有如图所示的匀强磁场,两个完全相同的带电小球a和b以大小相等的初速度从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后两球均运动到OP边界的P侧,下列说法正确的是(  )A.球a带正电,球b带负电B.球a在磁场中运动的时间比球b的短C.球a在磁场中运动的路程比球b的短D.球a在OP上的落点与O点的距离比球b的近解析:两球均运动到P侧,即a、b均向P侧偏转,由左手定则知,a、b均带正电,A项错误;由r=可知

5、,a、b两球轨道半径相等,b在磁场中运动了半个圆周,a的运动大于半个圆周,故a在P上的落点与O点的距离比b的近,飞行路程比b的长,又因两球速率相等,球a运动时间长,B、C两项错误,D项正确.答案:D5.(2018·四川成都诊断)如图所示,匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第一象限内,磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里.一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子,以某速度从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场,运动到A点时,粒子速度沿x轴正方向.下列判断正确的是(  )A.粒子带正电B.运动过程中,粒子的速度不变C.粒子由O到A经历的时间为t=D.离开第一象限时,粒子的速度方向与x轴正

6、方向的夹角为30°解析:根据题意和左手定则可判断,该带电粒子带负电,故A选项错误;该带电粒子在洛伦兹力作用下在匀强磁场中做匀速圆周运动,虽然粒子的速度的大小不变,但速度的方向时刻改变,则粒子的速度不断变化,故B选项错误;根据带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的运动时间t与圆心角θ、周期T的关系t=·T和带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式T=,根据数学知识可得θ=,解得t=,故C选项正确;根据带电粒子在有界匀强磁场中运动的对称性可知,该带电粒子离开第一象限时,粒子的速度方向与x轴正方向的夹角应该为60°,故D选项错误.答案:C二、多项选择题6.如图所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘

7、轨道,其中AB为倾斜直轨道,BC为与AB相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电.现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则(  )A.经过最高点时,三个小球的速度相等B.经过最高点时,甲球的速度最小C.甲球的释放位置比乙球的高D.运动过程中三个小球的机械能均保持不变解析:设磁感应强度为B,

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