高三物理一轮复习 第8章 磁场 第2节 磁场对运动电荷的作用课后限时训练

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺第2节 磁场对运动电荷的作用(建议用时：40分钟)1关于洛伦兹力，下列说法中正确的是()A带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力的作用B若带电粒子经过磁场中某点时所受的洛伦兹力为零，则该点的磁感应强度一定为零C当运动电荷的速度方向与磁场平行时，电荷不受洛伦兹力D当运动电荷的速度方向与磁场垂直时，电荷不受洛伦兹力C当粒子平行磁场方向在磁场中运动时，粒子不受磁场力作用，C对故选C.2(2017慈溪调研)有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是()A电荷在磁场中一定受磁场力的作用B当电荷平行于电场方向运动时，不受电场力的作用C电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致D电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向垂直D当电荷在磁场中静止或者速度方向与磁场方向平行时，电荷在磁场中将不受磁场力的作用，选项A错误；而电荷在电场中一定受电场力的作用，选项B错误；负电荷受电场力的方向与该处的电场方向相反，选项C错误；电荷若受磁场力，则由左手定则可知受力方向与该处的磁场方向垂直，选项D正确3带电粒子在匀强磁场中，沿垂直于磁场的方向做匀速圆周运动，其中轨迹判断正确的是() 【导学号：81370298】D由左手定则及力与运动轨迹的关系可知D正确42015年3月3日凌晨，中国南极中山站站区上空出现绚丽的极光现象，持续时间超过数小时地球的极光，来自地球磁层和太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场假如高速电子流以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则电子流在进入地球周围的空间时，将()A稍向东偏转B稍向西偏转C稍向北偏转D竖直向下沿直线射向地面【答案】B5(2015温州学考模拟)一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图8210中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹为()图8210A圆弧aB直线bC圆弧cD无法判断A由左手定则可知粒子沿圆弧a运动，A正确6如图8211所示，在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则阴极射线将会()图8211A向上偏转B向下偏转C向纸内偏转D向纸外偏转A由通电导线的电流方向，根据安培定则可知电子射线管处于垂直纸面向外的磁场中，当电子流方向从左向右，则由左手定则可得粒子向上偏转故选A.7在北半球，地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下(以“”表示)如果你家中电视机显像管的位置恰好处于南北方向，那么由南向北射出的电子束在地磁场的作用下将向哪个方向偏转()图8212A不偏转B向东C向西D无法判断B根据左手定则可判断由南向北运动的电子束所受洛伦兹力方向向东，因此电子束向东偏转，故选项B正确8带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图8213所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是() 【导学号：81370299】图8213A油滴必带正电荷，电荷量为B油滴必带正电荷，比荷C油滴必带负电荷，电荷量为D油滴带什么电荷都可以，只要满足qA油滴水平向右匀速运动，其所受洛伦兹力必向上与重力平衡，故带正电，其电荷量q，A正确9(加试要求)如图8214所示，在第象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率沿与x轴成30角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为()图8214A12B21C1D11B正、负电子在磁场中运动轨迹如图所示，正电子做匀速圆周运动在磁场中的部分对应圆心角为120，负电子圆周部分所对应圆心角为60，故时间之比为21.10(加试要求)如图8215所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子，自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且acab，电子的电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该正离子吸收的电子个数为()图8215A.B.C.D.D正离子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r，正离子碰上电子后半径发生变化，r，所以q，qq，D正确11(加试要求)(2017兰溪调研)如图8216所示，有界匀强磁场边界线SPMN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场，其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60角，设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，则t1t2为(重力不计)() 【导学号：81370300】图8216A13B43C11D32D如图所示，可求出从a点射出的粒子对应的圆心角为90，从b点射出的粒子对应的圆心角为60，由tT，可得：t1t2906032，故D正确12(多选)(加试要求)如图8217所示，在x0，y0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B，现有四个相同的带电粒子，由x轴上的P点以不同初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力影响，则()图8217A初速度最大的粒子是沿方向出射的粒子B初速度最大的粒子是沿方向出射的粒子C在磁场中运动经历时间最长的是沿方向出射的粒子D在磁场中运动经历时间最长的是沿方向出射的粒子AD由r可知，速度越大，粒子在磁场中做圆周运动的半径越大，A项正确，B项错误；由T可知，各粒子的运动周期相同，沿方向出射的粒子的轨迹对应的圆心角最大，用时最长，C项错误，D项正确13(加试要求)如图8218所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t时间从C点射出磁场，OC与OB成60角现将带电粒子的速度变为，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为()图8218A.tB2tC.tD3tB带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有qvBm，解得粒子第一次通过磁场区时的半径为r，圆弧AC所对应的圆心角AO1C60，经历的时间为tT(T为粒子在匀强磁场中的运动周期，大小为T，与粒子速度大小无关)；当粒子速度减小为后，根据r知其在磁场中的轨道半径变为，粒子将从D点射出，根据图中几何关系得圆弧AD所对应圆心角AO2D 120，经历的时间为tT2t.由此可知本题正确选项只有B.14一个质量m0.1 g的小滑块，带有电荷量q5104C，放置在倾角30的光滑斜面上(斜面绝缘)，斜面置于B0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图8219所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面g取10 m/s2，则：图8219(1)小滑块带何种电荷？(2)小滑块离开斜面的瞬时速度多大？(3)该斜面的长度至少多长？ 【导学号：81370301】【解析】(1)小滑块沿斜面下滑过程中，受重力mg、斜面支持力FN和洛伦兹力F.若要小滑块离开斜面，洛伦兹力F方向应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带负电荷(2)小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为零，有qvBFNmgcos 0当FN0时，小滑块脱离斜面，有qvBmgcos ，得v m/s2 m/s.(3)下滑过程中，只有重力做功，由动能定理得mgxsin mv2斜面的长度至少是x m1.2 m.【答案】(1)负电荷(2)2 m/s(3)1.2 m15(加试要求)(2016平湖模拟)在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图8220所示一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿y方向飞出图8220 (1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；(2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60，则磁感应强度B多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？【解析】(1)由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷粒子由A点沿x方向射入，由C点