高考物理二轮复习 磁场对运动电荷的作用专题训练（含解析） 新人教版.doc

2014年高考二轮复习专题训练之磁场对运动电荷的作用1.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从o点入射.这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子，不计重力.下列说法正确的是( )a.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同b.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同c.在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同d.在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大2.一束带电粒子以同一速度,并从同一位置进入匀强磁场,在磁场中它们的轨迹如图所示.粒子q1的轨迹半径为r1,粒子q2的轨迹半径为r2,且r2=2r1,q1、q2分别是它们的带电量,则( )a.q1带负电、q2带正电,比荷之比为=21b.q1带负电、q2带正电,比荷之比为=12c.q1带正电、q2带负电,比荷之比为=21d.q1带正电、q2带负电,比荷之比为=113在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利地垂直进入另一磁感应强度为原来2倍的匀强磁场，则()a粒子的速率加倍，周期减半b粒子的速率不变，轨道半径减半c粒子的速率减半，轨道半径为原来的d粒子的速率不变，周期减半解析：粒子速率不变，因r，b加倍，r减半，b正确，c错误；因t，b加倍，t减半，a错误，d正确答案：bd4带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹下图所示是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场b垂直于纸面向里该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是()a粒子先经过a点，再经过b点b粒子先经过b点，再经过a点c粒子带负电d粒子带正电解析：由于粒子的速度减小，所以轨道半径不断减小，所以a对b错；由左手定则得粒子应带负电，c对d错答案：ac5.如图所示,一半径为r的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为m,电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心o的方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向改变了角.磁场的磁感应强度大小为( )a. b. c. d. 6.长为的水平极板间,有垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,磁感应强度为b,板间距离也为,板不带电,现有质量为m,电荷量为q的正电粒子(不计重力),从极板间左边中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是( )a.使粒子的速度b.使粒子的速度c.使粒子的速度d.使粒子的速度6随着生活水平的提高，电视机已进入千家万户，显像管是电视机的重要组成部分如下图所示为电视机显像管及其偏转线圈l的示意图如果发现电视画面的幅度比正常时偏小，不可能是下列哪些原因引起的()a电子枪发射能力减弱，电子数减少b加速电场的电压过高，电子速率偏大c偏转线圈匝间短路，线圈匝数减少d偏转线圈的电流过小，偏转磁场减弱解析：画面变小是由于电子束的偏转角减小，即轨道半径变大造成的，由公式r知，因为加速电压增大，将引起v增大，而偏转线圈匝数或电流减小，都会引起b减小，从而使轨道半径增大，偏转角减小，画面变小综上所述，只有a项符合题意答案：a7长为l的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如下图所示，磁感应强度为b，板间距离也为l，板不带电，现有质量为m，电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是()a使粒子的速度vc使粒子的速度vd使粒子速度v时粒子能从右边穿出粒子擦着上板从左边穿出时，圆心在o点，有r2，又由r2得v2，v时粒子能从左边穿出综上可得正确选项是a、b.答案：ab二、计算题(31236)8.如图所示，在一个圆形区域内，两个方向都垂直于纸面向外的匀强磁场分布在以直径a2a4为边界的两个半圆形区域、中，直径a2a4与a1a3的夹角为60，一质量为m、带电荷量为+q的粒子以某一速度从区的边缘点a1处沿与a1a3成30角的方向射入磁场，再以垂直a2a4的方向经过圆心o进入区，最后再从a2处射出磁场.已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求区和区中磁感应强度b1和b2的大小(忽略粒子重力).9在实验室中，需要控制某些带电粒子在某区域内的滞留时间，以达到预想的实验效果.现设想在xoy的纸面内存在如图所示的匀强磁场区域，在o点到p点区域的x轴上方，磁感应强度为b，方向垂直纸面向外，在x轴下方，磁感应强度大小也为b，方向垂直纸面向里，op两点距离为x0.现在原点o处以恒定速度v0不断地向第一象限内发射氘核粒子.(1)设粒子以与x轴成45角从o点射出，第一次与x轴相交于a点，第n次与x轴交于p点，求氘核粒子的比荷(用已知量b、x0、v0、n表示)，并求oa段粒子运动轨迹的弧长(用已知量x0、v0、n表示).(2)求粒子从o点到a点所经历时间t1和从o点到p点所经历时间t(用已知量x0、v0、n表示).10如下图所示，相距为r的两块平行金属板m、n正对着放置，s1、s2分别为m、n板上的小孔，s1、s2、o三点共线，它们的连线垂直m、n，且s2or.以o为圆心、r为半径的圆形区域内存在磁感应强度为b、方向垂直纸面向外的匀强磁场d为收集板，板上各点到o点的距离以及板两端点的距离都为2r，板两端点的连线垂直m、n板质量为m、带电荷量为q的粒子经s1进入m、n间的电场后，通过s2进入磁场粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计(1)当m、n间的电压为u时，求粒子进入磁场时速度的大小v；(2)若粒子恰好打在收集板d的中点上，求m、n间的电压值u0；(3)当m、n间的电压不同时，粒子从s1到打在d上经历的时间t会不同，求t的最小值解析：(1)粒子从s1到达s2的过程中，根据动能定理得qumv2解得粒子进入磁场时速度的大小v(2)粒子进入磁场后在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，有qvbm由得，加速电压u与轨迹半径r的关系为u当粒子打在收集板d的中点时，粒子在磁场中运动的半径r0r对应电压u0(3)m、n间的电压越大，粒子进入磁场时的速度越大，粒子在极板间经历的时间越短，同时在磁场中运动轨迹的半径越大，在磁场中运动的时间也会越短，出磁场后匀速运动的时间也越短，所以当粒子打在收集板d的右端时，对应