试题-全国-2016_（全国通用）2017届高三物理一轮复习 第八章 磁场 第2节 磁场对运动电荷的作用课时跟踪检测.doc

1磁场对运动电荷的作用对点训练：洛伦兹力的理解1．(多选)(2016·浙江名校联考)质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图1中虚线所示，下列表述正确的是()图1A．M带负电，N带正电B．M的速率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N不做功D．M的运行时间大于N的运行时间解析：选AC由左手定则可知，M带负电，N带正电，选项A正确；由r＝eq\f(mv,qB)可知，M的速率大于N的速率，选项B错误；洛伦兹力对M、N不做功，选项C正确；由T＝eq\f(2πm,qB)可知M的运行时间等于N的运行时间，选项D错误。2.如图2所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束。∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1。若将M处长直导线移至P处，则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2。那么F2与F1之比为()图2A.eq\r(3)∶1B.eq\r(3)∶2C．1∶1D．1∶2解析：选B长直导线在M、N、P处时在O点产生的磁感应强度B大小相等，M、N处的导线在O点产生的磁感应强度方向都向下，合磁感应强度大小为B1＝2B，P、N处的导线在O点产生的磁感应强度夹角为60°，合磁感应强度大小为B2＝eq\r(3)B，可得，B2∶B1＝eq\r(3)∶2，又因为F洛＝qvB，所以F2∶F1＝eq\r(3)∶2，选项B正确。对点训练：带电粒子在匀强磁场中的运动3．(多选)(2015·全国卷Ⅱ)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍。两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子()A．运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍B．加速度的大小是Ⅰ中的k倍C．做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D．做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等解析：选AC两速率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动，且Ⅰ磁场磁感应强度B1是Ⅱ磁场磁感应强度B2的k倍。由qvB＝eq\f(mv2,r)得r＝eq\f(mv,qB)∝eq\f(1,B)，即Ⅱ中电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍，选项A正确。由F合＝ma得a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(qvB,m)∝B，所以eq\f(a2,a1)＝eq\f(1,k)，选项B错误。由T＝eq\f(2πr,v)得T∝r，所以eq\f(T2,T1)＝k，选项C正确。由ω＝eq\f(2π,T)得eq\f(ω2,ω1)＝eq\f(T1,T2)＝eq\f(1,k)，选项D错误。4．(2015·深圳二调)一个重力不计的带电粒子垂直进入匀强磁场，在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动。则下列能表示运动周期T与半径R之间的关系图像的是()解析：选D带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，qvB＝meq\f(v2,R)⇒R＝eq\f(mv,qB)，由圆周运动规律，T＝eq\f(2πR,v)＝eq\f(2πm,qB)，可见粒子运动周期与半径无关，故D项正确。对点训练：带电粒子在匀强磁场中的多解问题5.(多选)如图3所示，垂直纸面向里的匀强磁场以MN为边界，左侧磁感应强度为B1，右侧磁感应强度为B2，B1＝2B2＝2T，比荷为2×106C/kg的带正电粒子从O点以v0＝4×104m/s的速度垂直于MN进入右侧的磁场区域，则粒子通过距离O点4cm的磁场边界上的P点所需的时间为()图3A.eq\f(π,2)×10－6sB．π×10－6sC.eq\f(3π,2)×10－6sD．2π×10－6s解析：选AC粒子在右侧磁场B2中做匀速圆周运动，则qv0B2＝meq\f(v02,R2)解得R2＝eq\f(mv0,qB2)＝2cm故粒子经过半个圆周恰好到达P点，轨迹如图甲所示。则粒子运动的时间t1＝eq\f(T2,2)＝eq\f(πm,qB2)＝eq\f(π,2)×10－6s由于B1＝2B2，由上面的求解可知粒子从P点射入左边的磁场后，做半径R1＝eq\f(1,2)R2＝1cm的匀速圆周运动，经过两次周期性运动可再次经过P点，轨迹如图乙所示，则粒子运动的时间t2＝T1＋T2＝eq\f(3π,2)×10－6s在以后的运动中，粒子通过MN的点会远离P点所以，粒子通过距离O点4cm的磁场边界上的P点所需的时间为eq\f(π,2)×10－6s或eq\f(3π,2)×10－6s。故A、C正确。6.(2013·全国卷)如图4所示，虚线OL与y