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文档简介
一、单项选择题1.(2012·遵义高三检测)关于电场力与洛伦兹力,下列说法正确的是()A.电荷只要处在电场中,就会受到电场力,而电荷静止在磁场中,也可能受到洛伦兹力B.电场力对在电场中的电荷一定会做功,而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功C.电场力与洛伦兹力一样,受力方向都在电场线和磁感线上D.只有运动的电荷在磁场中才可能会受到洛伦兹力的作用2.(2012·黄山高三检测)下列各图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度的方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是()3.如图所示,半径为r的圆形空间内,存在着垂直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,若∠AOB=120°,则该带电粒子在磁场中运动的时间为()A.eq\f(2πr,3v0) B.eq\f(2\r(3)πr,3v0)C.eq\f(πr,3v0) D.eq\f(\r(3)πr,3v0)4.如图所示,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()A.v变大B.v变小C.v不变D.不能确定v的变化5.如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大),一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入,则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为(不计正、负电子间的相互作用力)()A.1∶eq\r(3) B.2∶1C.eq\r(3)∶1 D.1∶2二、双项选择题6.(2011·广州调研)垂直纸面的匀强磁场区域里,一离子从原点O沿纸面向x轴正方向飞出,其运动轨迹可能是下图中的()7.(2011·肇庆一模)如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图所示.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法中正确的是()A.a粒子动能最大B.c粒子速率最大C.c粒子在磁场中运动时间最长D.它们做圆周运动的周期Ta=Tb=Tc8.带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹.右图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里.该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少,下列说法中正确的是()A.粒子先经过a点,再经过b点B.粒子先经过b点,再经过a点C.粒子带负电D.粒子带正电9.(2011·海南)如图所示空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点射入.这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子.不计重力,下列说法正确的是()A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大10.(2012·中山模拟)如图所示,匀强磁场的边界为平行四边形ABDC,其中AC边与对角线BC垂直,一束电子以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场,不计电子的重力和电子之间的相互作用,关于电子在磁场中运动的情况,下列说法中正确的是()A.入射速度越大的电子,其运动时间越长B.从AC边射出的电子入射速度越大,其运动轨迹越短C.从AB边射出的电子的运动时间都相等D.从AC边射出的电子的运动时间都相等三、非选择题11.如图所示,带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域,出磁场时速度偏离原方向60°角,已知带电粒子质量m=3×10-20kg,电量q=10-13C,速度v0=105m/s,磁场区域的半径R=3×10-1m,不计重力,求磁场的磁感应强度.12.(2011·广东六校联考)如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外,磁感应强度为B.一带电量和质量之比为eq\f(q,m)的正电粒子以速度v0从O点与x轴正向成θ角射入磁场,不计重力的影响,求该粒子射出磁场时的位置与O点的距离.参考答案1.解析:静止在磁场中的电荷不可能受到洛伦兹力,A错误;尽管电场力对电荷可以做功,但如果电荷在电场中不动或沿等势面移动,电场力做功为零,B错误;洛伦兹力的方向与磁感线垂直,与运动方向垂直,C错误.只有D是正确的.答案:D2.解析:根据左手定则,A中F方向应向上,B中F方向应向下,故A错误、B正确.C、D中都是v∥B,F=0,故C、D都错误.答案:B3.解析:画出带电粒子进、出磁场速度方向的垂线交于O′点,O′点即为粒子做圆周运动轨迹的圆心,如图所示.连接O′O,设轨迹半径为R,由几何关系可知带电粒子在磁场中运动的轨迹半径R=rtan60°=eq\r(3)r.因为∠AOB=120°,故∠AO′B=60°,运动时间t=eq\f(1,6)T=eq\f(1,6)×eq\f(2πR,v0)=eq\f(\r(3)πr,3v0),D正确.答案:D4.解析:物体受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下,物体受到的摩擦力变大,到达底端时克服摩擦力做功增多,动能减少,速度变小,B正确.答案:B5.解析:两电子在磁场中的运动周期相等,正电子在磁场中运动轨迹的圆心角为120°,运动时间t1=T/3,负电子在磁场中运动的轨迹的圆心角为60°,运动时间为t2=T/6,t2∶t1=1∶2.选项D正确.答案:D6.BC7.解析:根据R=eq\f(mv,qB),偏转越大(即半径越小),则速度越小,故a粒子速率最小,动能也就最小,c粒子速率最大,选项A错误,B正确;根据T=eq\f(2πm,qB)可知,周期与速率无关,但圆心角越大,所用的时间越长,即a在磁场中的时间最长,选项C错误,D正确.答案:BD8.解析:由r=eq\f(mv,qB)=eq\f(\r(2mEk),qB)可知,粒子的动能越小,圆周运动的半径越小,结合粒子运动轨迹可知,粒子先经过a点,再经过b点,选项A正确.根据左手定则可以判断粒子带负电,选项C正确.答案:AC9.解析:带电粒子进入磁场后,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,根据qvB=eq\f(mv2,r)得轨道半径r=eq\f(mv,qB),粒子的比荷相同.故不同速度的粒子在磁场中运动的轨道半径不同,轨迹不同,相同速度的粒子,轨道半径相同,轨迹相同,故B正确.带电粒子在磁场中做圆周运动的周期T=eq\f(2πr,v)=eq\f(2πm,qB),故所有带电粒子的运动周期均相同.若带电粒子从磁场左边界射出磁场,则这些粒子在磁场中运动时间是相同的,但不同速度轨迹不同,故A、C错误.根据eq\f(θ,t)=eq\f(2π,T)得θ=eq\f(2π,T)t,所以t越长,θ越大,故D正确.答案:BD10.解析:电子以不同的速度沿BC从B点射入磁场,若电子从AB边射出,画出其运动轨迹,由几何关系可知从AB边射出的电子的轨迹所对的圆心角相等,在磁场中的运动时间相等,与速度无关,C正确,A错误;从AC边射出的电子轨迹所对圆心角不相等,且入射速度越大,其运动轨迹越短,在磁场中的运动时间不相等,B正确,D错误.(双直线边界模型)答案:BC11.解析:画进、出磁场速度的垂线得交点O′,O′点即为粒子做圆周运动的圆心,据此作出运动轨迹AB,如图所示,此圆半径记为r.由几何关系可得,eq\f(O′A,OA)=tan60°得r=eq\r(3)R带电粒子在磁场中做匀速圆周运动f洛=f向,即qBv=meq\f(v\o\al(2,0),R).解得:B=eq\f(mv,qr)=eq\f(3×10-20×105,10-13×3\r(3)×10-1)T=eq\f(\r(3),3)×10-1T.答案:eq\f(\r(3),3)×10-1T12.解析:带正电粒子射入磁场后,由于受到洛伦兹力的作用,粒子将沿图所示的轨迹运动,从A点射出磁场,射出时速度的大小仍为v0,射出方向与x轴的夹角仍为θ.设O、A间的距离为l
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