【南方新课堂】高考物理总复习 专题九 磁场课时检测(1).doc

专题九磁场第1讲磁场磁场对电流的作用 知能训练 一、单项选择题1关于磁感应强度的概念，以下说法正确的有()a电流元il在磁场中受力为f，则磁感应强度b一定等于b电流元il在磁场中受力为f，则磁感应强度可能大于或等于c磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大d磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同2根据所学知识判断选项中正确的是() 3在匀强磁场中有一用相同材料制成的导体框abc，b为半圆弧的顶点磁场方向垂直于导体框平面向里，在ac两端接一直流电源，如图k911所示，则()图k911a导体框abc所受安培力的合力为零b导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向上c导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向下d导体框abc的圆弧段所受安培力为零4(2013年贵州模拟)某兴趣小组为探究测定电流产生磁场的磁感应强度的方法，在实验精度要求不高的情况下，设计了如下实验：在一根南北方向放置的直导线的正下方a处放一个罗盘导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的n极)指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流产生磁场的磁感应强度现已知此地的地磁场水平分量b5.0105 t，通电后罗盘指针停在北偏东60的位置，由此得出该通电直导线在a处产生磁场的磁感应强度大小为()a5.0105 t b1.0104 tc8.66105 t d7.07105 t二、双项选择题5下列说法正确的是()a磁感应强度是矢量，它的方向与通电导线在磁场中所受磁场力的方向相同b磁感应强度的单位是特斯拉，1 t1 n/(am)c磁通量的大小等于穿过线圈单位面积的磁感线条数d磁通量的单位是韦伯，1 wb1 tm26下列说法正确的是()a磁感线可以表示磁场的方向和强弱b磁感线从磁体的n极出发，终止于磁体的s极c磁体能产生磁场，电流也能产生磁场d放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的n极一定指向通电螺线管的s极7(2013年永州一模)如图k912所示，有两根长均为l、质量均为m的细导体棒a、b，其中a被水平放置在倾角为45的绝缘光滑斜面上，b被水平固定在斜面的右侧，且与a在同一水平面上，a、b相互平行当两细棒中均通以大小为i的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度b，下列说法正确的是()图k912a方向竖直向上 b大小为c大小为d若使b竖直向下移动，a仍能保持静止 8矩形导线框abcd中通有恒定的电流i，线框从如图k913所示位置开始绕中心轴oo转动90，在此过程中线框始终处于水平方向的匀强磁场中，下列说法正确的是()图k913aad、bc两边所受磁场力始终为零bab、cd两边所受磁场力始终不为零cab、cd两边均受到变化的磁场力dab、cd两边均受到恒定的磁场力9把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在的区域的磁感线呈弧线，导线中的电流方向由a到b，如图k914所示导线可以在空中自由移动和转动，俯视时，导线在安培力的作用下先逆时针转动，转过一个小角度后，接着边转动边向下移动虚线框内有产生以上弧形磁场的场源下列符合要求的是()图k914 a b c d三、非选择题10如图k915所示为等臂电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度它的右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度的大小为b，方向与线圈平面垂直当线圈中通过电流i时，调节砝码使两臂达到平衡然后使电流反向、大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再次达到新的平衡求磁感应强度b的大小图k91511如图k916所示，质量m10 g的铜导线ab放在光滑的宽度为l0.5 m的金属滑轨上，滑轨平面与水平面倾角为30，电阻不计通过ab的电流为i10 a，现加上匀强磁场欲使ab静止，则磁感应强度至少为多少？此时磁场的方向如何？(g取10 m/s2)图k91612如图k917所示，pq和mn为水平平行放置的金属导轨，相距l1 mpm间接有一个电动势为e6 v，内阻r1 的电源和一只滑动变阻器导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m0.2 kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体m相连，物体的质量为0.3 kg.棒与导轨间的动摩擦因数为0.5，匀强磁场的磁感应强度b2 t，方向竖直向下，求为使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值为多大？设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计(取g10 m/s2)图k917 真题回放 13(2013年上海卷)如图k918所示，通电导线mn与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘当mn中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向()图k918a向左b向右c垂直纸面向外d垂直纸面向里14(双选，2013年海南卷)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为i，方向如图k919所示a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为b1、b2和b3，下列说法正确的是()图k919ab1b2b3bb1b2b3ca和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里da处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里15(2011年全国卷)如图k9110，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流i1和i2，且i1i2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直磁感应强度可能为零的点是()图k9110aa点 bb点 cc点 dd点第2讲磁场对运动电荷的作用 知能训练 一、单项选择题1(2013年北京朝阳区模拟)在下面的四幅图中，标出了匀强磁场磁感应强度b的方向、电荷运动速度v的方向以及电荷所受洛伦兹力f的方向，其中正确表示三者方向关系的图是() a b c d2如图k921所示，一小球带负电，在匀强磁场中摆动，磁感应强度的方向垂直纸面向里若小球在a、b间摆动过程中，由a到c点时，绳拉力为t1，加速度为a1，由b到c点时，拉力为t2，加速度为a2，则()图k921at1t2，a1a2 bt1t2，a1a2 ct1t2，a1a2 dt1t2，a1a23三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从如图k922所示的长方形区域匀强磁场的上边缘射入，当它们从下边缘飞出时，对入射方向的偏角分别为90、60、30，则它们在磁场中运动时间之比为()图k922a111 b123c321 d14如图k923所示，甲为带正电的小物块，乙是一不带电的绝缘物块，甲、乙叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力f拉乙物块，使甲、乙一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段()图k923a甲和乙一起运动的加速度不变b甲和乙一起运动的加速度增大c甲和乙物块间的摩擦力增大d乙物块与地面间的摩擦力减小二、双项选择题5一个不计重力的带电粒子以相同的速度分别垂直进入匀强电场和匀强磁场时，它将()a在匀强电场中做匀速圆周运动 b在匀强磁场中做变加速曲线运动c在匀强电场中做抛物线运动 d在匀强磁场中做抛物线运动6(2013年广东模拟)如图k924所示，半径为r的绝缘筒中为匀强磁场区域，磁感应强度为b、磁感线垂直纸面向里，一个质量为m、电荷量为q的正离子，以速度v从圆筒上c孔处沿直径方向射入筒内，如果离子与圆筒碰撞三次(碰撞时不损失能量，且时间不计)，又从c孔飞出，则离子在磁场中运动的时间为()图k924a. b. c. d.7(2013年惠州一模)如图k925所示，一电子以速度v从o点射入mn边界下方垂直纸面向里的匀强磁场中后能返回到mn边界上方，下列说法正确的是()图k925a一电子从o点右边返回边界上方b一电子从o点左边返回边界上方c当只增加射入速度v大小，则电子在磁场中运动的路程一定改变d当只增加射入速度v大小，则电子在磁场中运动的时间一定改变8如图k926所示，直角三角形abc区域中存在一匀强磁场，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()图k926a从p点射出的粒子速度大b从q点射出的粒子速度大c从p点射出的粒子，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9假设有一固定的s极磁单极子，其磁场分布与负点电荷电场分布相似，周围磁感线呈均匀辐射状分布，如图k927所示距离它r处磁感应强度大小为b，k为常数现有一带正电荷的小球在s极附近做匀速圆周运动，则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是()图k927a小球的运动轨迹平面在s的正上方，如图甲所示b小球的运动轨迹平面在s的正下方，如图乙所示 c从s极看去小球的运动方向是顺时针的d从s极看去小球的运动方向是逆时针的三、非选择题10如图k928所示，无重力空间中有一恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xoy平面向外，大小为b，沿x轴放置一个垂直于xoy平面的较大的荧光屏，p点位于荧光屏上，在y轴上的a点放置一放射源，可以不断地沿平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m、电荷量q的同种粒子，这些粒子打到荧光屏上能在屏上形成一条亮线，p点处在亮线上，已知oaopl，求：(1)若能打到p点，则粒子速度的最小值为多少？(2)若能打到p点，则粒子在磁场中运动的最长时间为多少？图k92811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k929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(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，求磁感应强度b为多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？图k92912一匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面，在xoy平面上，磁场分布在以o为中心的一个圆形区域内一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点o开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向后来，粒子经过y轴上的p点，此时速度方向与y轴的夹角为30，p点到o点的距离为l，如图k9210所示不计重力的影响求磁场的磁感应强度b的大小和xoy平面上磁场区域的半径r.图k9210 真题回放 13(2013年安徽卷)图k9211中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示一带正电的粒子从正方形中心o点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()a向上 b向下 c向左 d向右 图k9211 图k921214(双选，2013年广东卷)如图k9212所示，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从o点沿垂直磁场方向进人匀强磁场，最后打到屏p上不计重力下列说法正确的有()aa、b均带正电ba在磁场中飞行的时间比b的短ca在磁场中飞行的路程比b的短da在p上的落点与o点的距离比b的近15(2012年广东卷)质量和电荷量都相等的带电粒子m和n，以不同的速率经小孔s垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图k9213中虚线所示下列表述正确的是()图k9213am带负电，n带正电bm的速率小于n的速率c洛伦兹力对mn做正功dm的运行时间大于n的运行时间第3讲带电粒子在复合场中的运动 知能训练 一、单项选择题1(2012年福州模拟)如图k931所示，在平行线mn、pq之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的磁场(未画出)，磁场的磁感应强度从左到右逐渐增大一带电粒子进入该区域时，由于受到空气阻力作用，恰好能沿水平直线oo通过该区域带电粒子所受的重力忽略不计，运动过程带电荷量不变下列判断正确的是()图k931a粒子从左向右运动，磁场方向向里 b粒子从左向右运动，磁场方向向外 c粒子从右向左运动，磁场方向向里 d粒子从右向左运动，磁场方向向外 2如图k932所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的o点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的o点(图中未标出)穿出若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由o点射入，从区域右边界穿出，则粒子b()a穿出位置一定在o点下方b穿出位置一定在o点上方c运动时，在电场中的电势能一定减小d在电场中运动时，动能一定减小 图k932 图k9333如图k933所示是质谱仪工作原理的示意图带电粒子a、b经电压u加速(在a点的初速度为零)后，进入磁感应强度为b的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板s上的x1、x2处图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则()aa的质量一定大于b的质量ba的电荷量一定大于b的电荷量c在磁场中a运动的时间大于b运动的时间da的比荷大于b的比荷4带电粒子垂直进入匀强电场或匀强磁场中时粒子将发生偏转，称这种电场为偏转电场，这种磁场为偏转磁场下列说法错误的是(重力不计)()a欲把速度不同的同种带电粒子分开，既可采用偏转电场，也可采用偏转磁场b欲把动能相同的质子和粒子分开，只能采用偏转电场c欲把由静止经同一电场加速的质子和粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用d欲把初速度相同而比荷不同的带电粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用二、双项选择题5(2012年惠州一模)若粒子刚好能在如图k934所示的竖直面内做匀速圆周运动，则可以判断()图k934a粒子带负电 b粒子带正电c只能是逆时针运动 d只能是顺时针运动6在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电荷量为q、质量为m的带电球体，管道半径略大于球体半径整个管道处于磁感应强度为b的匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直，如图k935所示现给带电球体一个水平速度v0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功可能为()a0 b.m2c.mv d.m 图k935 图k9367(2013年合肥模拟)如图k936所示，在同时存在匀强磁场和匀强电场的空间中取正交坐标系oxyz(z轴正方向竖直向上)，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不能忽略)从原点o以速度v沿y轴正方向出发下列说法正确的是()a若电场沿z轴正方向、磁场沿y轴正方向，粒子可能做曲线运动b若电场沿z轴正方向、磁场沿z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动c若电场沿x轴正方向、磁场沿z轴正方向，粒子有可能做匀速直线运动d若电场沿x轴正方向、磁场沿x轴负方向，粒子有可能做匀速圆周运动8(2011年广州天河区检测)如图k937所示，一束离子从p点垂直射入匀强电场和匀强磁场相互垂直的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向未发生偏转，这些离子从q点进入另一匀强磁场中分裂为a、b、c三束关于这三束离子下列说法正确的是()图k937aa、c的速度大小一定不同ba、b的电量一定不同cb、c的比荷一定不同da、b、c均带正电9为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图k938所示的流量计该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为b的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时，理想电压表将显示两个电极间的电压u.若用q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法正确的是()图k938a前表面电极比后表面电极电势高b后表面电极比前表面电极电势高c电压表的示数u与污水中离子浓度成正比d污水流量q与电压表的示数u成正比，与a、b无关三、非选择题10回旋加速器是用于加速带电粒子流，使之获得很大动能的仪器，其核心部分是两个d形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间狭缝中形成匀强电场，使粒子每穿过狭缝都得到加速；两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面离子源置于盒的圆心，释放出电荷量为q、质量为m的离子，离子最大回旋半径为rm，其运动轨迹如图k939所示求：(1)离子在盒内做何种运动？ (2)离子在两盒间狭缝内做何种运动？(3)所加交变电压频率为多大？(4)离子离开加速器时速度多大？(5)设离子初速度为零，两d形盒间电场的电势差为u，盒间距离为d，求加速到上述能量所需时间图k93911如图k9310甲所示，在以o为圆心，内外半径分别为r1和r2的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差u为常量，r1r0，r23r0，一电荷量为q、质量为m的粒子从内圆上的a点进入该区域，不计重力(1)已知粒子从外圆上以速度v1射出，求粒子在a点的初速度v0的大小(2)若撤去电场，如图乙所示，已知粒子从oa延长线与外圆的交点c以速度v2射出，方向与oa延长线成45角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间(3)在图乙中，若粒子从a点进入磁场，速度大小为v3，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？图k931012(2014年深圳一模)如图k9311所示，水平地面上方mn边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场，磁感应强度b1.0 t，边界右侧离地面高h3 m处有光滑绝缘平台，右边有一带正电的a球，质量ma0.1 kg、电量q0.1 c，以初速度v03.4 m/s水平向左运动，与质量为mb0.07 kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生正碰，碰后a球恰好做匀速圆周运动，两球均视为质点，取g10 m/s2.求：(1)电场强度的大小和方向(2)碰后a球在电场中运动的最短时间(3)碰后a球落点的范围(计算结果都可以用根号表示)图k9311 真题回放 13(2013年四川卷)如图k9312所示，竖直平面(纸面)内有直角坐标系xoy，x轴沿水平方向在x0的区域内存在方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为b1的匀强磁场在第二象限紧贴y轴固定放置长为l、表面粗糙的不带电绝缘平板，平板平行于x轴且与x轴相距h.在第一象限内的某区域存在方向相互垂直的匀强磁场(磁感应强度大小为b2、方向垂直于纸面向外)和匀强电场(图中未画出)一质量为m、不带电的小球q从平板下侧a点沿x轴正向抛出；另一质量也为m、带电荷量为q的小球p从a点紧贴平板沿x轴正向运动，变为匀速运动后从y轴上的d点进入电磁场区域做匀速圆周运动，经圆周离开电磁场区域，沿y轴负方向运动，然后从x轴上的k点进入第四象限小球p、q相遇在第四象限的某一点，且竖直方向速度相同设运动过程中小球p电量不变，小球p和q始终在纸面内运动且均看作质点，重力加速度为g.求：(1)匀强电场的场强大小，并判断p球所带电荷的正负(2)小球q的抛出速度v0的取值范围(3)b1是b2的多少倍？图k9312专题九磁场第1讲磁场磁场对电流的作用1b2.a3b解析：由左手定则可知，导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向上4c解析：根据地磁场分布和磁场的叠加分析5bd解析：磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受磁场力的方向是垂直的，故a错误由fbil得b，单位关系1 t1 n/(am)，故b正确磁通量的大小等于穿过某一面积的磁感线条数，c错误由bs知单位关系1 wb1 tm2是正确的，d正确6ac解析：磁感线是闭合的曲线，b错误；在通电螺线管内部，磁场方向是从s到n，所以小磁针的n极应该指向螺线管的n极，d错误7ac8bd解析：ad、bc两边和磁场的夹角会变化，因此，所受磁场力不会永远是零；而ab、cd在转动过程中，电流方向始终和磁场垂直，受到恒定的磁场力作用9ac解析：由左手定则，结合通电导线左半部分受到安培力方向垂直纸面向外，右半部分受到安培力方向垂直向纸面向里，导致通电导线从上向下(俯视)看逆时针转动，可知，磁感线方向是从左向右；当导线转过一小角度后，同时受到安培力向下，向下移动，因此要么由条形磁铁提供磁场，要么是通电直导线提供磁场，通电导线的电流方向是垂直纸面向里，故a、c正确，b、d错误10解：设电流方向未改变时，等臂天平的左盘内砝码质量为m1，右盘内的砝码质量为m2，则由等臂天平的平衡条件，有m1gm2gnbil电流方向改变后，同理可得(mm1)gm2gnbil两式相减，得b.11解：静止时ab所在的回路的电压为电源电压，回路电阻不变，因此通过的电流等于没有磁场时的电流，即i10 a，方向由ba.设ab所受安培力为f，要使磁感应强度最小，则磁场方向与ab垂直，有fbil，令f与滑道平面的夹角为，如图d72所示，由受力平衡有图d72mgsin 30fcos 解得b由上式可知，当0时，磁感应强度b最小，大小为bmin0.01 t由安培定则知磁场方向垂直轨道平面向上12解：导体棒受到的最大静摩擦力为fffnmg0.50.210 n1 n绳对导体棒的拉力f拉mg0.310 n3 n导体棒将要向左滑动时bimaxlfff拉，imax2 a由闭合电路欧姆定律imax得rmin2 导体棒将要向右滑动时ffbiminlf拉，imin1 a由闭合电路欧姆定律imin得rmax5 滑动变阻器连入电路的阻值为2 r5 .13b解析：金属线圈abcd放在导线mn上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线圈abcd左右两侧磁场方向相反，线圈左侧的磁通量小于线圈右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况若mn中电流突然减小，穿过线圈的磁通量将减小根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线圈abcd中感应电流方向为顺时针，再由左手定则可知，ab边受到的安培力水平向右，而cd边的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右故b正确，a、c、d错误14ac解析：由题意可知，a点的磁感应强度等于三条通电导线在此处叠加而成，即垂直纸面向外，而b点与a点有相同的情况，有两根相互抵消，则由第三根产生磁场，即为垂直纸面向外，而c点三根导线产生磁场方向相同，所以叠加而成的磁场最强，故a正确，b错误；由题图可知，根据右手螺旋定则可得，a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里，故c正确，b错误15c第2讲磁场对运动电荷的作用1c2.b3.c4c解析：对地压力增大，摩擦力增大，加速度减小，c正确5bc6ac解析：带电粒子在磁场中运动的轨迹如图d73所示图d73由几何知识得：轨迹半径半径rr.则带电粒子在磁场中运动时间为：t4tt，又t，所以也可以为：t，故a、c正确7bc解析：根据左手定则判断电子在磁场中所受洛伦兹力的方向，据洛伦兹力提供圆周运动向心力绘出电子在磁场中的轨迹，从而知电子将从o点左侧返回边界上方；故a错误；b正确；根据粒子进入直线边界的磁场，进入时与边界的夹角与出来时与边界的夹角相同，即电子在磁场中做圆周运动转过的圆心角相同，又由r，知电子速度改变，电子在磁场中运动圆弧长度即路程一定改变，故c正确；根据粒子进入直线边界的磁场，进入时与边界的夹角与出来时与边界的夹角相同，即电子在磁场中做圆周运动转过的圆心角相同，所以电子在磁场中运动时间tt，由于t知，电子速度变化不改变电子在磁场中运动的时间，故d错误8bd解析：由题图易知rqrp，而qbvm，即vr，所以vqvp，a错误，b正确；粒子在磁场中的运动时间为t，其中为粒子在磁场中运动的偏转角，易知ap2bacaq，所以taptaq，c错误，d正确9ac解析：洛伦兹力必须产生两个效果：一个是与电荷的重力平衡，另一个是提供电荷做匀速圆周运动所需要的向心力10解：(1)设粒子的速度大小为v时，其在磁场中的运动半径为r，则由牛顿运动定律有：qbvm，若粒子以最小的速度到达p点时，其轨迹一定是以ap为直径的圆(如图d74中圆o1所示)由几何关系知：sapl，rl ，则粒子的最小速度v.图d74(2)粒子在磁场中的运动周期t，设粒子在磁场中运动时其轨迹所对应的圆心角为，则粒子在磁场中的运动时间为：tt，由图可知，在磁场中运动时间最长的粒子的运动轨迹如图中圆o2所示，此时粒子的初速度方向竖直向上，由几何关系有：，则粒子在磁场中运动的最长时间：t.11解：(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点射入，由c点飞出，其速度方向改变了90，则粒子轨迹半径rr，又qvbm，则粒子的比荷. (2)如图d75所示，粒子从d点飞出磁场，速度方向改变了60角，故ad弧所对圆心角为60，粒子做圆周运动的半径图d75rrcot30r，又r所以bb粒子在磁场中飞行的时间为tt.12解：粒子在磁场中受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动，设其半径为r，由牛顿第二定律得qvbm 据此并由题意知，粒子在磁场中的轨迹的圆心c必在y轴上，且p点在磁场区之外，过p点沿速度作反向延长线，它与x轴相交于q点，作过o点与x轴相切的圆弧，并且与pq相切，切点a即为粒子离开磁场区的点，这样也求得圆弧轨迹的圆心c，如图d76所示图d76由图中几何关系得l3r 由求得b 图中oa的长度即圆形磁场区的半径r由图中几何关系可得rl.13b14ad解析：a、b粒子的运动轨迹如图d77所示图d77粒子a、b都向下运动，由左手定则可知，a、b均带正电，故a正确；由r可知，两粒子半径相等，根据上图中两粒子运动轨迹可知a粒子运动轨迹长度大于b粒子运动轨迹长度，a粒子在磁场中飞行的时间比b粒子的长，故b、c错误；根据运动轨迹可知，在p上的落点与o点的距离a比b的近，故d正确15a第3讲带电粒子在复合场中的运动1b解析：带电粒子受到空气阻力作用，运动速度会变小，由于粒子做直线运动，则电场力与洛伦兹力平衡而磁感应强度从左到右逐渐增大，则已确定粒子运动的方向为从左向右虽然粒子电性不知，但不影响电场力与洛伦兹力平衡关系因此可假设粒子带正电，则电场力竖直向上，那么洛伦兹力一定竖直向下由于运动的速度方向从左向右，根据左手定则可判定磁场方向是向外故b正确，a、c、d均错误2c3d解析：设粒子经电场加速后的速度为v，由动能定理，有qumv2，则粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r，由图知粒子a的轨迹半径小于粒子b的轨迹半径，故，选项d正确，a、b错误；粒子在磁场中的运动时间t，结合上式，有tatb，选项c错误4c5.bc6ac解析：若球体所带电荷为正且qv0bmg，则球体将不受摩擦力的作用，摩擦力做功可能为零，a正确；若球体带正电荷，且qv0bmg，则当球体运动到v时将做匀速直线运动，克服摩擦力做功为mvmv2m，d错误；当球体带正电荷且qv0bmg或带负电荷时，由于摩擦的作用，球体将做减速运动一直到静止，此时克服摩擦力做功为mv，c正确，b错误7ab解析：若电场沿z轴正方向、磁场沿y轴正方向，带电粒子不受洛伦兹力，受到沿z轴正方向的电场力和竖直向下的重力，若电场力与重力不平衡，则带电粒子的合力与速度不在同一直线上，则粒子将做曲线运动故a正确若电场沿z轴正方向、磁场沿z轴正方向，带电粒子受到沿z轴正方向的电场力和竖直向下的重力、沿x正方向的洛伦兹力，若电场力与重力平衡，带电粒子可以在xoy平面内做匀速圆周运动故b正确若电场沿x轴正方向、磁场沿z轴正方向，粒子受到沿x轴正方向的电场力、沿x正方向的洛伦兹力和竖直向下的重力，三个力的合力不可能为零，粒子不可能做匀速直线运动故