高考物理一轮基础复习 磁场对运动电荷的作用-人教版高三全册物理试题.doc

磁场对运动电荷的作用一、选择题(每小题6分，共48分)1．电子在匀强磁场中的匀速圆周运动，下列说法正确的是()A．速率越大，周期越大B．速率越大，半径越大C．速度方向与磁场方向垂直D．速度方向与洛伦兹力方向平行解析BC带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，向心力由洛伦兹力提供，即qvB＝eq\f(mv2,r)，又由T＝eq\f(2πr,v)得：r＝eq\f(mv,qB)，T＝eq\f(2πm,qB)，所以A错误，B正确．粒子速度方向与磁场方向垂直，与洛伦兹力方向垂直，故C正确，D错误．2.如图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里．云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此径迹可知粒子()A．带正电，由下往上运动B．带正电，由上往下运动C．带负电，由上往下运动D．带负电，由下往上运动解析A粒子穿过金属板后，速度变小，由半径公式r＝eq\f(mv,qB)可知，半径变小，粒子运动方向为由下向上；又由于洛伦兹力的方向指向圆心，由左手定则可知粒子带正电，选项A正确．3.如图所示，光滑的水平桌面处在方向竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一根一端开口，内壁光滑的绝缘细管，细管封闭端有一带电小球，小球直径略小于管的直径，细管的中心轴线沿y轴方向．在水平拉力F作用下，细管沿x轴方向匀速运动，带电小球能从管口处飞出，带电小球在离开细管前的运动过程中，关于小球运动的加速度a、沿y轴方向的速度vy、拉力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图象分别如下图所示，其中正确的是()解析D当管匀速运动时，管内带电小球受到的合力使小球沿管做匀加速运动，其加速度不变，选项A错误；由于沿管方向加速度不变，故vy＝at，选项B错误；由于小球沿y轴方向速度逐渐增大，小球受到的垂直于管方向的洛伦兹力逐渐增大，管壁对小球的弹力逐渐增大，所以弹力的功率也逐渐增大，水平方向匀速运动，以管为研究对象，拉力F也逐渐增大，选项C错误，选项D正确．4.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．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是()A．a粒子速率最大，在磁场中运动时间最长B．c粒子速率最大，在磁场中运动时间最短C．a粒子速率最小，在磁场中运动时间最短D．c粒子速率最小，在磁场中运动时间最短解析B由图可知，粒子a的运动半径最小，圆心角最大，粒子c的运动半径最大，圆心角最小，由洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力可得：qvB＝meq\f(v2,r)，故半径公式r＝eq\f(mv,qB)，T＝eq\f(2πr,v)＝eq\f(2πm,qB)，故在质量、带电荷量、磁场的磁感应强度都相同的情况下，速率越小，半径越小，所以粒子a的运动速率最小，粒子c的运动速率最大，而带电粒子在磁场中的运动时间只取决于运动所对应的圆心角，所以粒子a的运动时间最长，粒子c的运动时间最短．5.质量为m、带电荷量为q的小物块，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示．若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是()A．小物块一定带正电荷B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动C．小物块在斜面上运动时做加速度增大、而速度也增大的变加速直线运动D．小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为eq\f(mgcosθ,Bq)解析BD小物块沿斜面下滑对斜面作用力为零时受力分析如图所示，小物块受到重力G和垂直于斜面向上的洛伦兹力F，故小物块带负电荷，A错误；小物块在斜面上运动时合力等于mgsinθ保持不变，做匀加速直线运动，B正确，C错误；小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时有qvB＝mgcosθ，则有v＝eq\f(mgcosθ,Bq)，D正确．6.半径为r的圆形空间内，存在着垂直于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垂直于磁场方向正对O点射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°，如图所示，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)解析D从弧AB所对圆心角θ＝180°－120°＝60°，知t＝eq\f(1,6)T＝eq\f(πm,3qB)，但题中已知条件不足，没有此选择项，故需考虑用其他关系来表示t.由匀速圆周运动t＝eq\f(\x\to(AB),v0)