广东2014版高中物理《复习方略》课时提升作业(三十) 第十一章 第2讲磁场对运动电荷的作用.doc

1、优质文档优质文档温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。课时提升作业(三十)(40 分钟 100 分)一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 7 分,共 70 分。每小题至少一个答案正确,选不全得 3 分)1.电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列说法中正确的是 ( )A.速率越大,周期越大 B.速率越小,周期越大C.速度方向与磁场方向平行 D.速度方向与磁场方向垂直2.(2013黄山模拟)下列各图中,运动电荷的速度方向,磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是 ( )3.(2013百色模拟)如

2、图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度沿与 x 轴成 30角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为 ( )A.12 B.21 C.1 D.113优质文档优质文档4.(2012大纲版全国卷)质量分别为 m1和 m2、电荷量分别为 q1和 q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,已知两粒子的动量大小相等。下列说法正确的是 ( )A.若 q1=q2,则它们做圆周运动的半径一定相等B.若 m1=m2,则它们做圆周运动的半径一定相等C.若 q1q 2,则它们做圆周运动的周期一定不相等D.若 m1m 2,则它们做圆周运动的周期一定不相等5.如图所示,有界

3、匀强磁场边界线 SPMN,速率不同的同种带电粒子从 S 点沿 SP 方向同时射入磁场,其中穿过 a 点的粒子速度 v1与 MN 垂直;穿过 b 点的粒子速度v2与 MN 成 60角,设两粒子从 S 到 a、b 所需时间分别为 t1和 t2,则 t1t 2为(重力不计) ( )A.13 B.43 C.11 D.326.如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子 a、b 经电压 U 加速(在 A 点初速度为零)后,进入磁感应强度为 B 的匀强磁场做匀速圆周运动,最后分别打在感光板 S 上的 x1、x 2处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子 a、b 所通过的路径,则 ( )A.a 的质量一定大于 b 的

4、质量B.a 的电荷量一定大于 b 的电荷量C.a 运动的时间大于 b 运动的时间D.a 的比荷 大于 b 的比荷qq优质文档优质文档7.(2011海南高考)空间存在方向垂直于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 点入射。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

5、大8.(2013株洲模拟)如图所示,在边长为 2a 的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为 m、电荷量为-q 的带电粒子(重力不计)从 AB边的中点 O 以速度 v 进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与 AB 边的夹角为 60,若要使粒子能从 AC 边穿出磁场,则匀强磁场的磁感应强度 B 需满足 ( )A.B B.B D.Bx1,故 r2r1,即 a 的比荷大于 b 的比荷,故 A、B 错误,D 正确。再12根据 t= T= ,a 的运动时间小于 b 的运动时间,C 错误。12 7.【解析】选 B、D。根据带电粒子在磁场中运动的周期 T= ,由此可知两种粒2子

6、在磁场中的运动周期相同,若速度不同的粒子在磁场中转过的圆心角相同时,轨迹可以不同,但运动时间相同,由半径公式 R= 可知,入射速度相同的粒子轨m迹相同,粒子在磁场中运动的时间 t= T,即由轨迹所对的圆心角决定,故 B、D 正2确,A、C 错误 。8.【解析】选 B。粒子 刚 好到达 C 点时,其运动轨 迹与 AC相切,如图所示,则粒子运动的半径为 r0=acot30。由 r=得 ,粒子要能从 AC 边射出,粒子运行的半径 rr0,解得mB ,选项 B 正确。33优质文档优质文档9.【解析】选 A。质子的速度越小,运动半径越小 ,轨迹对应的圆心角越大,在磁场中运动的时间越长,但运动轨迹不一定长

7、;同理,速度越大,半径越大,速度的偏向角越小,运动时间越短,故 A 正确,B、C、 D 错误。10.【解析】选 A。粒子做匀速圆周运动的周期 为 T= ,故电压周期必须与粒子2运动周期同步,粒子的最大速度由最大半径 R 决定,由 R= 得 v= ,A 正确。m q11.【解析】(1)过 O 点和 P 点作速度方向的垂线,两线交点 C 即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心,如图所示,则可知 =2Rsin (2 分)OBqv0=m (2 分)v20解得: = sin (2 分)O20(2)由图 中可知 :2=t= t (2 分)2又 v0=R= (2 分)2解得:t= 。 (2 分)2答案：(1)

8、 sin (2)20 2优质文档优质文档12.【解析】(1)M、N 两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在 CD 板上,所以圆心在 C 点,如图所示,CH=QC=L故半径 R1=L (2 分)又因 qv1B=m (2 分)v211qUm= m (2 分)12 v21所以 Um= 。 (2 分)q222(2)设粒子在磁场中运动的轨迹与 CD 板相切于 K 点,此轨迹的半径为 R2,在AKC 中:sin45= (2R22分)解得 R2=( -1)L2即 KC 长等于 R2=( -1)L (2 分)2所以 CD 板上可能被粒子打中的区域的长度 x=HK,即 x=R1-R2=(2- )L。 (2 分)2

9、(3)打在 QE 间的粒子在磁场中运动的时间最长,均为半周期,所以 tm= = 。 T2(4 分 )答案：(1) (2)(2- )L (3)q222 2 【总结提升】带电粒子在磁场中运动应注意的五大问题处理带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题的关键是画出符合题意的运动优质文档优质文档轨迹图。先确定圆心,然后根据几何关系确定半径、圆心角。其中半径和带电粒子的速率密切相关;圆心角和粒子在磁场中运动的时间相联系。同时还应注意以下几个方面:(1)注意粒子的电性及运动方向。(2)注意磁 场 的方向和边界。(3)注意 圆周运 动的多解性、对称性和周期性。(4)注意粒子运动的临界值。(5)注意几何知识的应用。关闭 Word 文档返回原板块