【金版教程】2014高考物理一轮复习 课时作业23 运动电荷在磁场中受到的力

1、课时作业(二十三)运动电荷在磁场中受到的力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2带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时，在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示出粒子的径迹，这是云室的原理，如图是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中Oa、Ob、Oc、Od是从O点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是()A四种粒子都带正电B四种粒子都带负电C打到a、b点的粒子带正电D打到c、d点的粒子带正电3.如图所

2、示，一个带负电的物体从绝缘粗糙斜面顶端滑到底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时()Av变大Bv变小Cv不变D不能确定v的变化4.半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出AOB120，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为()A.B.C.D.5.如图所示，带有正电荷的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点分别以30和60(与边界的夹角)射入磁场，又恰好不从另一边界飞出，则下列说法中正确的是()AA、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是BA、B

3、两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是CA、B两粒子之比是DA、B两粒子之比是6如图所示，空间存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的倾角为，一带电荷量为q、质量为m的带负电小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为，在小球以后的运动过程中，下列说法正确的是()A小球下滑的最大速度为vmB小球下滑的最大加速度为amgsin C小球的加速度一直在减小D小球的速度先增大后减小7.(2013湖北襄阳调研)如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向

4、射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v0的变化情况为()Ad随v0增大而增大，d与U无关Bd随v0增大而增大，d随U增大而增大Cd随U增大而增大，d与v0无关Dd随v0增大而增大，d随U增大而减小8.如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S.某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用)，所以粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场已知AOC60，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界O

5、C射出的粒子在磁场中运动的时间可能为()AT/3BT/4CT/6DT/89如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L)一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60.下列说法中正确的是()A电子在磁场中运动的时间为B电子在磁场中运动的时间为C磁场区域的圆心坐标为(，)D电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，L)10.(2012江苏单科)如图所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场若粒子速度为v0，最

6、远能落在边界上的A点下列说法正确的是()A若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0B若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0C若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于v0D若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于v011.如图所示，半径为r0.1 m的圆形匀强磁场区域边界跟y轴相切于坐标原点O，磁感应强度B0.332 T，方向垂直纸面向里在O处有一放射源，可沿纸面向各个方向射出速率均为v3.2106 m/s的粒子已知粒子质量m6.641027 kg，电荷量q3.21019 C，不计粒子的重力求粒子在磁场中运动的最长时间12.(2013山东维纺一模)如图所示，在第二象限和第四

7、象限的正方形区域内分别存在着两匀强磁场，磁感应强度均为B，方向相反，且都垂直于xOy平面一电子由P(d，d)点，沿x轴正方向射入磁场区域.(电子质量为m，电量为e，sin 53)(1)求电子能从第三象限射出的入射速度的范围(2)若电子从(0，)位置射出，求电子在磁场中运动的时间t.(3)求第(2)问中电子离开磁场时的位置坐标答案：课时作业(二十三)1A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2D由左手定则可知，打到a、b点的粒子带负电，打到c、d点的粒子带正电，D正确3B物体受到的洛伦兹力方

8、向垂直斜面向下，物体受到的摩擦力变大，到达底端时克服摩擦力做功增加，动能减少，速度变小，B正确4D由匀速圆周运动t/v0，从图中分析有Rr，则Rrr，故该带电粒子在磁场中运动的时间：t/v0.5BD由题意可知：RAcos 30 RAd，RBcos 60RBd，解得，A错误，B正确；因R，故R，所以，C错误，D正确6B小球开始下滑时有：mgsin (mgcos qvB)ma，随v增大，a增大，当v时，a达最大值gsin ，此后下滑过程中有：mgsin (qvBmgcos )ma，随v增大，a减小，当vm时，a0，所以整个过程中，v先一直增大后不变；a先增大后减小，所以B选项正确7A设粒子从M点进

9、入磁场时的速度大小为v，该速度与水平方向的夹角为，故有v.粒子在磁场中做匀速圆周运动半径为r.而MN之间的距离为d2rcos .联立解得d2，故选项A正确8ABC首先要判断出粒子是做逆时针圆周运动由于所有粒子的速度大小都相同，故弧长越小，粒子在磁场中运动时间就越短；从S作OC的垂线SD，可知粒子轨迹过D点时在磁场中运动时间最短，根据最短时间为，结合几何知识可得粒子圆周运动半径等于(如图)；由于粒子是沿逆时针方向运动，故沿SA方向射出的粒子在磁场中运动的时间最长，根据几何知识易知此粒子在磁场中运动轨迹恰为半圆，故粒子在磁场中运动的最长时间为.9BD对于带电粒子在磁场中的运动情况分析如图a所示，在

10、图a中离开磁场的速度方向与x轴正向夹角为60，则弧ab所对应的圆心角为60，弦ab与x轴夹角为30.由几何关系得Ob长为L，且ab与x轴夹角为30，则OOL，D对；在图b中，作弦Oa与弦Ob的垂直平分线，交点O为磁场区域的圆心，C错；电子在磁场中运动的半径r2L，周期T，则运动时间tT，B对10BC带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，qv0B，所以r，当带电粒子从不同方向由O点以速度v0进入匀强磁场时，其轨迹是半径为r的圆，轨迹与边界的交点位置最远是离O点2r的距离，即OA2r，落在A点的粒子从O点垂直入射，其他粒子则均落在A点左侧，若落在A点右侧则必须有更大的速度，选项B正确若粒子速度虽然比v0

11、大，但进入磁场时与磁场边界夹角过大或过小，粒子仍有可能落在A点左侧，选项A、D错误若粒子落在A点左右两侧d的范围内，设其半径为r，则r，代入r，r，解得vv0，选项C正确11.解析：由qvBm得R0.2 mr0.1 m因此要使粒子在磁场中运动的时间最长，则需要粒子在磁场中运动的圆弧所对应的弦长最长，从图中可以看出，沿以直径OA为弦、R为半径的圆弧做圆周运动时，粒子在磁场中运动的时间最长由T，运动时间tmT，又sin 0.5，得tm，代入数据，解得tm6.5108 s.答案：6.5108 s12.解析：(1)能射入第三象限的电子临界轨迹如图所示，电子偏转半径范围为rd由evB得v得速度范围为v.(2)设电子