2018版高考物理一轮复习第八章磁场课时作业(四十)磁场对运动电荷的作用课件

1、 课时作业(四十)磁场对运动电荷的作用基础训练1.(2017广东七校联考真空中两根金属导线平行放置，其中一根导线中通有恒定电流.在导线所确定的平面内，一电子从点运动的轨迹的一部分如图中的曲线所示，则定是(导线中通有从导线中通有从导线中通有从导线中通有从导线中通有从导线中通有从导线中通有从导线中通有从答案：解析：通过观察电子的运动轨迹，靠近导线处，电子的偏转程度大，说明靠近处偏转半径较小；在磁场中运动的电子所受洛伦兹力永远不做功，故电子速率不变，由带电粒子在磁场中运动的半径公式=一知，偏转半径小说明处磁感应强度较大，所以导线中通有电流；根据曲线运动的特点，合外力指向弧内，即洛伦兹力指向左侧，根据

2、左手定则可知左侧区域磁场方向垂直纸面向里，再由安培定则可知，电流的方向从到，故项正确.2.(2017北京丰台区统练如图所示，甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子，以相同的速率经小孔垂直磁场边界，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界射出磁场，运动轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力及空气阻力，下列说法正确的是().洛伦兹力对甲做正功.甲带负电荷，乙带正电荷.甲的质量大于乙的质量.洛伦兹力对甲做正功.甲带负电荷，乙带正电荷.甲的质量大于乙的质量D甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间答案：解析：甲、乙带等量异种电荷在同一磁场中受洛伦兹力运动，洛伦兹力

3、的方向不同，根据左手定则，可以判断甲带正电荷，乙带负电荷，故项错误；洛伦兹力方向始终垂直于粒子的速度方向，对甲、乙都不做功，故项错误；粒子在磁场中的运动半径为=一,甲、乙带电量和速率相同，甲的运动半径大，所以甲的质量大于乙的质量，故项正确；粒子在磁场中运动的周期=20一,甲、乙都运动了半个周期，由于周期不等，所以两者在磁场中运动的时间不相等，故项错误.（2017云南统测如图所示，直线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的点垂直和磁场方向射入磁场，经1时间从点离开磁场.之后电子2也由点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经2时间从、连线的中点离开磁场，则7为（答案：解析：两电子

4、进入同一匀强磁场中，由圆周运动半径公式=可知，两电子轨迹半径相同.电子1垂直射入匀强磁场，由几何知识可知，电子1在磁场中运动轨迹所对圆心角为n，电子2在磁场中运动轨迹所对圆心角为里由周期公式=型一可知，两电子运动周期相同，故运动时间之比等于轨迹所对圆心角之比，即1：2=：1,项正确.（2017山东济宁一模多选如图所示，匀强磁场分布在半径为的4圆形区域内，为半径上的一点且=芈r点为边界上一点，且与平行.现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场（不计粒子重力及粒子间的相互作用），其中粒子1从点正对圆心射入，恰从点射出，粒子2从点沿射入，下列说法正确的是（.粒子2一定从点射出磁场.粒子2在、之

5、间某点射出磁场.粒子1与粒子2在磁场中的运动时间之比为：2.粒子1与粒子2在磁场中的运动时间之比为2：1答案：解析：两带电粒子在匀强磁场中的轨迹半径是相同的，粒子1恰好从点射出，它们的轨迹半径为，如图，1是粒子1的轨迹圆心,2是粒子2的轨迹圆心，连接，=qoq2,因为=2,=所以2+22=则粒子2一定过点,正确，错误粒子1在磁场中运动的时间1=4,而N2=45，所以2=8粒子1与粒子2在磁场中的运动时间之比为2：1,错误，正确.05（2。徽蚌埠期末多选如圆心，分别为半径和的中点图所示/、为一个半圆形的有界匀强磁场，为，I、一点位于边界圆弧上，且现有三IJI个相同的带电粒子（不计重力以相同的速度

6、分别从、；、三点沿平行方向射入磁场，*1|其中由点射入磁场的粒子1恰好从点射出:%J两点射入的粒子2和粒子从磁场某处射出，则下列说法正确的是（粒子2从点射出磁场粒子3从点射出磁场粒子1、2、vA/在磁场的运动时间之比为：2：粒子2、3经磁场偏转角相同答案：解析：从点射入磁场的粒子1恰好从点射出，可知带电粒子运动的轨迹半径等于磁场的半径，由点射入的粒子2的圆心为点，由几何关系可知该粒子从点射出，同理可知粒子从点射出，、正确；1、2、三个粒子在磁场中运动轨迹的圆心角为9。、6。、6。,运动时间之比为：2：2,错误，正确.r-o!:如图所示在轴上方存在垂直于纸6.(2017安徽六校教育研究会第面向里

7、的磁感应强度为的匀强磁场，轴下方存在垂直于纸面向外的磁感应强度为$2的匀强磁场.一带负电的粒子质量为，电荷量为，从原点以与轴成e=30角斜向上射入磁场，且在轴上方运动半径为(不计重力，则.粒子经偏转定能回到原点.粒子完成一次周期性运动的时间为匚*小.粒子在轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1：2.粒子第二次射入轴上方磁场时，沿轴方向前进了3答案：解析：根据左手定则判断可知，粒子在第一象限沿顺时针方向运动，而在第四象限沿逆时针方向运动，故不可能回到原点，故错误.因第四象限中磁感应强度为第一象限中的一半，故第四象限中的轨迹半径为第一象限中轨迹半径的2倍，如图所示，由几何关系可知，负电荷在第一象限

8、轨迹所对应的圆心角为60，在第四象限轨迹所对应的60n圆心角也为60,在一个周期内,粒子在第一象限运动的时间为1=360=-；同理，在第四象限运动的时间为2=360T=1.牛=2匚；完成一次周期性运动的时间为2+2=匚，故正确.由=一,知粒子做圆周运动的半径与成反比，则粒子在轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1：2,故正确.根据几何知识得：粒子第二次射入轴上方磁场时，沿轴前进的距离为=+2=3,故正确.Sxxxxx郑乂xx瓢*&xxx7.(2017江苏南京、盐城一模;如图面向里的匀强磁场，磁感应强度为=0.2T、在以,勺圆心的圆形区域内存在垂直于纸.为圆的两条半径，夹角为7.(2017江苏南

9、京、盐城一模;如图面向里的匀强磁场，磁感应强度为=0.2T、在以,勺圆心的圆形区域内存在垂直于纸.为圆的两条半径，夹角为120.一个质量为=3.2X10-26k质量为=3.2X10-26k电荷量方向进入磁场，最后以=1.0X101.6X10-1的粒子经电场加速后，从图中点沿的速度从点离开磁场.不计粒子的重力.求：(1)加速电场的电压；(2)粒子在磁场中运动的时间；(3)圆形有界磁场区域的半径.答案：(1)1000V(2)1.0X10-6(3)0.0解析：(1)在加速电场中1=2,=2，U=1000V.(2)粒子在磁场中运动的周期2n一,1n=1.0X10-663qB,2由一一可知，粒子运动的轨

10、迹半径=mv=0.10m,圆形磁场的半径为=tan300.058m.能力提升8.(2017甘肃一诊多选如图所示为“研究带电粒子在匀强磁场中的运动”的演示仪结构图若励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直且水平向右，电子速度的大小和磁场的磁感应强度可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节，则下列说法正确的是(.仅增大励磁线圈中的电流，电.仅提高电子枪的加速电压，电子束运动容变大的半径将变大.仅增大励磁线圈中的电流，电子做圆周运动的周期不变.仅提高电子枪的加速电压，电子做圆周运动的周期不变答案：解析：电子经电场加速，根据动能定理，得粒子运动的轨

11、迹半径=mv=0.10m,圆形磁场的半径为=tan300.058m.能力提升8.(2017甘肃一诊多选如图所示为“研究带电粒子在匀强磁场中的运动”的演示仪结构图若励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直且水平向右，电子速度的大小和磁场的磁感应强度可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节，则下列说法正确的是(.仅增大励磁线圈中的电流，电.仅提高电子枪的加速电压，电子束运动容变大的半径将变大.仅增大励磁线圈中的电流，电子做圆周运动的周期不变.仅提高电子枪的加速电压，电子做圆周运动的周期不变答案：解析：电子经电场加速，根据动能定理，得=1m2,进

12、入匀强磁场中做匀2速圆周运动，轨迹半径=上，代入可得=1BJ-U选项错误，正确；电子在磁场中做圆周运动的周期=，与速度无关，与磁场强度有关，选项错误，正确.(2017湖北孝感六校联考如图所示，中轴线将矩形区域分成上、下两部分，上部分充满垂直纸面向外的匀强磁场，下部分充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小皆为.一质量为m、带电荷量为十的粒子从点进入磁场，速度与边界的夹角e=30.边长为a,边长为8a,不计粒子重力._、XKXXXXXXX(1若要该粒子不从边射出磁场，其速度最大是多少？XXXXXXXXXXXXXXXXX(2若从粒子从点射入磁场后开始计数则当粒子第五次穿越线时恰好从点经过射出磁场

13、，粒子运动的速度又是多少？答案：(1)ma(215m解析：(1设该粒子恰不从边射出磁场时的轨迹半径为，由几何关系得mcos600解析：解得=a又由=解得最大速度=(2当粒子第五次穿越线时恰好从点经过射出磁场，由几何关系得5X2sin600，解得=89a15m2v又由=一，解得速度=85一.10.(2017重庆适应性测试如图所示，在圆心为的圆形区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场.边界上的一粒子源，向磁场区域发射出质量为、带电荷量为(0的粒子，其速度大小均为，方向垂直于磁场且分布在右侧a角的范围内(a为锐角.磁场区域的半径犷，其左侧有与平行的接收屏，不计带电粒子所受解析：(1)根据带电粒子在磁场中的运动规律，可知粒子在磁场中沿逆时针方向做圆周、2v、v运动，设其半径为，有=一，得=-可知，带电粒子运动半径与磁场区域半径相等.沿射入磁场的粒子离开磁场时的方向与入射方向之间的夹角为小，如图1所示.2iDD口口I，圆周运动的圆心为（2）设粒子入射方向与A0的夹角为31，粒子离开磁场的位置为A,iDD口口I，圆周运动的圆心为O.