物理第8章2节课时知能训练

1、知能训练(时间：40 分钟满分：100 分)一、单项选择题(本题共 5 小题，每小题 5 分，共计 25 分每小题只有一个选项符合题意)1(2011检测)如图 8212 所示，电子枪射出的进入示波管，在示波管正将()下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的图 8212A向上偏转 C向纸外偏转B向下偏转 D向纸里偏转2(2010宿迁模拟)“月球勘探者号”空间探测器运用高科技对月球进行了近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新的成果月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，如图 8 213 所示是探测器通过月球表面、四个位置时

2、，拍摄到的电子运动轨迹(尺寸比例相同)，设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知磁场从强到弱的位置排列正确的是()图 8213A CB D图 82143如图 8214 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1a、b、c 在同一直线上，且 ac2ab，电子电荷量为 e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为( A3q/2e)Bq/eC2q/3eDq/3e图 82154(2010苏州模拟)如图 8215 所示，在屏 MN 的上方有磁感应强度为 B 的匀强磁场，磁场方向垂直于纸

3、面向里P 为屏上的一个小孔PC 与 MN 垂直一群质量为 m、带电荷量为q 的粒子(不计重力)，以相同的速率 v，从 P 处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域粒子入射方向在与磁场 B 垂直的平面内，且散开在与 PC 夹角为 的范围内则在屏MN 上被粒子打中的区域的长度为()2mv2mvcos A. qBB.qB2mv1sin 2mv1cos C.D.qBqB图 82165如图 8216 所示，一个质量为 m、电荷量为q 的带电粒子，不计重力，在 a 点以某一初速度水平向左射入磁场区域 I，沿曲线 abcd 运动，ab、bc、cd 都是半径为 R 的圆弧粒子在每段圆弧上运动的时间都为 t.规定垂直纸

4、面向外的磁感应强度方向为正，则磁场区域、三部分的磁感应强度 B 随 x 变化的关系可能是图中的()二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 7 分，共计 28 分每小题有多个选项符合题意全部选对的得 7 分，选对但不全的得 4 分，错选或不答的得 0 分)图 82176如图 8217 所示，竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流方向垂直于纸面向外，a、b、c、d 是以直导线上的点为圆心的同一个圆周上的四个点，则( A四个点不可能有磁感应强度为零的点Ba 点的磁感应强度最小Cb、d 两点的磁感应强度相同Dc 点的磁感应强度最大)图 82187(2010东营模拟)如图 8218 所示

5、，在一匀强磁场中有三个带电粒子，其中 1 和 2为质子，3 为 粒子的径迹它们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，三者轨迹半径 r1r2r3 并相切于 P 点，设 T、v、a、t 分别表示它们做圆周运动的周期、线速度、向心度以及各自从经过 P 点算起到第一次通过图中虚线 MN 所经历的时间，则()AT1T2T3 Ca1a2a3Bv1v2v3 Dt1t2t3图 82198(2010扬州模拟)如图 8219 所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为 t.若加上磁感应强度为 B、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞

6、出磁场时偏离原方向 60，利用以上数据可求出下列物理量中的( A带电粒子的比荷B带电粒子在磁场中运动的周期 C带电粒子的初速度D带电粒子在磁场中运动的半径 9(2010杭州模拟)环型对撞机是)高能粒子的重要装置，带电粒子在电压为 U 的电场中后注入对撞机的高真空圆形的空腔内，在匀强磁场中，做半径恒定的圆周运动，且局限在圆环空腔内运动，粒子碰撞时发生核反应，关于带电粒子的比荷 q/m，电压 U 和磁感应强度 B 以及粒子运动的周期 T 的关系，下列说法正确的是()A对于给定的 B对于给定的电压，带电粒子的比荷 q/m 越大，磁感应强度 B 越大电压，带电粒子的比荷 q/m 越大，磁感应强度 B

7、越小C对于给定的带电粒子，电压 U 越大，粒子运动的周期 T 越小D对于给定的带电粒子，不管电压 U 多大，粒子运动的周期 T 都不变三、非选择题(本题共 3 小题，共 47 分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明)10(2010茂名模拟)(14 分)从粒子源射出的带电粒子的质量为 m、电荷量为 q，它以速度 v0 经过电势差为 U 的带窄缝的平行板电极 S1 和 S2 间的电场，并从 O 点沿 Ox 方向进入磁感应强度为 B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox 垂直平行板电极 S2，当粒子从 P 点离开磁场时，其速度方向与 Ox 方向的夹角 60，如图 8220 所示，整个装置

8、处于真空中图 8220求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径 R；求粒子在磁场中运动所用的时间 t.图 822111(16 分)一细束相同粒子的粒子流，重力不计，每个粒子均带正电，电荷量为 q，其粒子流的定向运动形成的电流为 I，当这束粒子流从坐标(0，L)的 a 点平行于 x 轴射入磁感应强度为 B 的匀强磁场区域又从 x 轴上 b 点射出磁场，速度方向与 x 轴夹角为 60，最后打在靶上，如图 8221 所示，并把动能全部传给靶，测得靶每秒钟获得能量为 E，试求每个粒子的质量12(2011南京检测)(17 分)在电视机的设计制造过程中，要考虑到地磁场对偏转的影响，可采用某种技术进行消除为确定地

9、磁场的影响程度，需先测定地磁场的磁感应强度的大小，在地球的北半球可将地磁场的磁感应强度分解为水平分量B1 和竖直向下的分量B2，其中 B1 沿水平方忽略，B2 可通过以下装置进量如图 8影响较222 所示，水平放置的显像管中电子(质量为 m，电荷量为 e)从电子枪的炽热灯丝上发出后(初速度可视为 0)，先经电压为 U 的电场，然后沿水平方向自南向北运动，最后打在屏上的偏移距离为 d.在距电场出口水平距离为 L 的屏上，图 8222(1)试判断偏向什么方向；(2)试求地磁场的磁感应强度的竖直分量 B2.及定则可知，环形导线在示波管处产生的磁场方向垂直纸面向外，由】 由1.【左手定则可判断，电子受

10、到的力向上，故A 正确】 A【2.【由图可知带电粒子做圆周运动的半径 r1r2r3r4，根据带电粒子在匀强】mv磁场中轨道半径公式 r【】 AqB：B B B B ，故选项 A 正确1234mv】 离子在磁场中所受力提供向心力，做匀速圆周运动，其半径 RBq，3.【离子碰上电子后半径变化，R3R mv ，所以 q2q，q1，nq q ，正3q23e3eBq确是D.【4.【】 D】由图可知，沿 PC 方向射入磁场中的带负电的粒子打在 MN 上的点离 P 点最远，为 PR2mv，沿两边界线射入磁场中的带负电的粒子打在 MN 上的点离 P 点最近，为 PQcosBq2mvBq2mv1cos ，故在屏

11、 MN 上被粒子打中的区域的长度为：QRPRPQ，选项 D 正确qB】 D【5.【】 由题图可知，粒子在区域、中的运动半径相等，且均通过1圆弧，4即 t1由左手定则可知，、三部分的磁感应强度方向分别向外、向里和向外，即4T.正、负和正，故 B、D 错由于粒子做匀速圆周运动，所以 t1确mm4T，故 B，C 正2qB2qt】 C】 磁感应强度是矢量，若在某一个空间同时存在多个磁场，那么某一点的磁【6.【感应强度是各个磁场在该点磁感应强度的矢量和通电导线在圆周上各点产生的磁感应强度B 等大，在 a 点通电导线产生的磁场与匀强磁场反向，该点磁感应强度为两者之差，有可能抵消，所以 A 错误；b 点和

12、d 点所在处的两磁场相互垂直，所以 b、d 两点的总磁感应强度大小相等但方向不同，其大小由平行四边形定则确定；c 点的两磁场同向，磁感应强度为两者之和，所以 c 点磁感应强度最大由此知 B、D 正确【7.【】 BD】 各粒子做圆周运动的周期 T2m，根据粒子的比荷大知，T1T2qBmvT ，故 A 正确；由于 r r r 结合 rqB及粒子比荷关系可知 v v v ，故 B 错误；粒3123123qvB子运动的向心度 a，结合各粒子的比荷关系及 v v v：a a a ，故 C123123m正确；由题图可知，粒子运动到 MN 时所对应的圆心角的大小关系为 123，而 T1T2，因此 t1t2，

13、由 T2T3，且 23，可知 t2t3，故D 正确】 ACD】 由带电粒子在磁场中运动的偏转角，可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角【8.【mv0为 60，因此由几何关系得磁场宽度 lsin 60，又由未加磁场时有 lv t，所rsin 600qB以可求得比荷q sin 60，A 项对；周期 T2m可求出，B 项对；因初速度未知，所以 C、mBtqBD【】 ABmv2mv】 根据 qU，RqB联立消去 v 可知 B 选项正确；粒子运动的周期 T9.【22m与电压无关，D 正确】 BD】 (1)设粒子离开电场时的速度为 v，由动能定理得，qB【10.【qU1 v21m2mv202v2粒子在磁场中有：qvBmR 由得：R m2qU2v .0qBm(2)粒子做圆周运动的周期 T2R2mvqB粒子在磁场中运动时间：t16T由得：t m .3qB【】 (1) m2qU mv(2) m20qB3qB11.【】粒子在磁场中运动的轨迹，由图可知，轨道半径 R2L，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，v2力充当向心力有 qvBmREk12mv 2q B L /m22 2 2时间内打在靶上的粒子数为 NI ，带电粒子