2022高中物理62磁场对运动电荷的作用1每课一练鲁科版选修3-1

《磁场对运动电荷的作用》每课一练选择题部分共10小题，每题6分在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确邻近，有一带正电的小球用绝缘丝线悬挂在M点，当导线中通以图示的恒定电流时，下列说法正确的选项是A小球受洛伦兹力作用，方向与导线AB垂直且指向纸里B小球受洛伦兹力作用，方向与导线AB垂直且指向纸外C小球受洛伦兹力作用，方向与导线AB垂直向左D小球不受洛伦兹力作用答案：D有电子、质子、氘核和氚核以同样的速度垂直射入同一匀强磁场中，它们在磁场中都做匀速圆周运动，则轨道半径最大的是A氘核B氚核C电子D质子解析：由公式r＝错误!，质量关系为me＜mD＜mT故有re＜r＝错误!，由于粒子的动能减小，故粒子运动的轨道半径渐渐变小，故粒子的运动方向为由b→a又由左手定则可知粒子带负电答案：D4我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲入高空稀疏大气层时，被地球磁场俘获，进而改变原有的运动方向，向两极做螺旋运动，如下图这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子强烈碰撞或摩擦进而激发大气分子或原子，使其发出有一定特点的各样颜色的光地磁场的存在使多半宇宙粒子不能达到地面而向人烟稀罕的两极偏移，为地球生命的诞生和维持提供了天然的屏障科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关A洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B空气阻力做负功，使其动能减小C越靠近南北两极，磁感觉强度越大D太阳对粒子的引力做负功解析：洛伦兹力永不做功，粒子向两极运动的过程中，太阳的引力远小于洛伦兹力，做功可忽略不计，应选项A、＝错误!＝错误!，可知选项B、C正确答案：BC如下图，空间存在着方向竖直向下的匀强磁场，在圆滑水平面上固定一个带负电的小球A，一合适的初速度，Q将在水平面上按图示的轨迹做匀速圆周运动在运动过程中，由于Q内部的因素，从Q中分别出一小块不带电的物质C能够认为刚分别时两者速度相同，则今后会向圆外飞去，C做匀速直线运动会向圆外飞去，C做匀速圆周运动会向圆内飞去，C做匀速直线运动会向圆内飞去，C做匀速圆周运动解析：因为Q的质量减小，电荷量及速度不变，因此洛伦兹力不变，库仑力不变，由F向＝m错误!可知所需的向心力将减小Q将做向心运动，选项C正确答案：C如下图，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线d，偏转角等于圆心角θ＝2arctan错误!＝2arctan错误!，偏转时间t＝错误!＝错误!·arctan时间越长，圆心角越大，运动速率越小，选项C、D正确答案：CD8如图甲所示，宽h＝2cm的有界匀强磁场的

错误!由此可得偏转纵向范围足够大，均为则

5cm，不计粒子的重力，A右边界：－4cm＜＜4cm内有粒子射出B右边界：＞4cm和＜－4cm内有粒子射出C左边界：＞8cm内有粒子射出D左边界：0＜＜8cm内有粒子射出解析：作出如图乙所示的示意图，由几何关系可得：临界点距轴的间距＝错误!＝4cm答案：AD9图甲为电视机显像管的偏转线圈示意图，线圈中心O处的黑点表示电子枪射出的电子，它的方向垂直纸面向外当偏转线圈中的电流方向如下图时，电子束应A向左偏转B向上偏转C向下偏转D不偏转解析：由右手螺旋定则能够判断出两个线圈的左端均是N极，磁感线散布如图乙所示再由左手定则判断出电子应向下偏转答案：C如图甲所示，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和轴上的点a0，L一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于轴正方向射入磁场，并从轴上的的方向与轴正方向的夹角为60°下列说法正确的选项是

b

点射出磁场，此时速度C磁场地区的圆心坐标为错误!，错误!D电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为0，－2L解析：由几何知识∠aOb＝错误!知，a、b两点在地区圆的直径两头，以a、b连线为边、垂直于v0方向为另一边作等边三角形，如图乙所示，极点c即为电子偏转轨迹的圆心，轨迹半径r＝ab2L电子在磁场中的运动时间为：t＝错误!＝错误!磁场区的圆心坐标为错误!L，错误!电子轨迹的圆心坐标为0，－L答案：BC非选择题部分共3小题，共40分1113分1928年，狄拉克在他的电子理论计算中，预言有一种带正电而其他性质与电子相同的粒子——正电子，这成为当时粒子物理实验的热门话题1931～1933年，安德森在对宇宙射线的研究中发现一个不寻常的现象，那就是在云室coudchamber的照片中出现一种带正电的粒子，而且其质量远小于质子的质量如下图，中央黑色平板为6mm的铅板，安德森根据照片中的轨迹曲率估算出这种粒子的质量大概与电子v，由动能定理可得：R，由洛伦兹力提供向心力，有：的相同，所以图中的曲线就是正电子经过气体时所留下的轨迹，，电荷量为e，实验方案中垂直纸面向里的匀强磁场的磁感觉强度为

B，铅板下方轨迹的曲率半径圆弧半径为

r1，铅板上方轨迹的曲率半径为r2，则：正电子穿过铅板的方向是向上仍是向下正电子穿过铅板过程中战胜阻力做的功是多少解析：1由左手定则能够判断，正电子穿过铅板的方向向上也可根据下方轨迹半径大于上方轨迹半径推出在下方的粒子拥有更大的动能，进而获得正电子向上穿过铅板正电子穿过铅板前知足：ev1B＝m错误!正电子的动能E＝错误!mv错误!＝错误!正电子穿过铅板后知足：ev2B＝m错误!正电子的动能E′＝错误!由动能定理可知正电子穿过铅板过程中战胜阻力做的功为：W＝E－E′＝错误!r错误!－r错误!答案：1向上2错误!r错误!－r错误!1213分如图甲所示，在屏

MN的上方有磁感觉强度为

B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，

a＝2R＝错误!沿两边缘方向入射的粒子抵达

MN上的点重合为最近点，有：min＝2R·coθ＝错误!coθ故被粒子打中地区的长度为：＝

错误!1－co

θ答案：错误!1－co

θ1314分图甲为常有的激光器的原理图初速度为零的电子经加快后，射入上下排列着很多磁铁的“孑孓”管中，相邻的两块磁铁的极性是相反的，在磁场的作用下电子扭动着前进，如同“孑孓”在水中游动若加快电压＝×104V，电子的质量＝9×10－31kg，电荷量q＝×10－19C，每对磁极间的磁场可看做是平均的，磁感觉强度B＝9×10－4L＝30cm，垂直于纸面方向的长度为2LT，每一磁极的左右宽度60cm忽略左右磁极间的空隙，则当电子从磁极的正中间向右垂直于磁场方向射入时，电子可经过几对磁极解析：设电子经过加快电场后获得的速度为2qU＝错误!mv代入有关数据解得：v＝8×107m/电子进入磁场做匀速圆周运动的半径为qvB＝m错误!解