高考物理一轮复习 磁场对运动电荷作用模拟试题-人教版高三全册物理试题.doc

磁场对运动电荷的作用一、单项选择题(本题共6小题，每小题7分，共计42分，每小题只有一个选项符合题意)1．如图所示，摆球带负电荷的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在A、B间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F1，摆球加速度大小为a1；由B摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F2，摆球加速度大小为a2，则()A．F1＞F2，a1＝a2B．F1＜F2，a1＝a2C．F1＞F2，a1＞a2D．F1＜F2，a1＜a2解析：绳的拉力、洛伦兹力始终与单摆的运动方向垂直，不做功．只有重力做功，所以a1＝a2，当单摆由A摆到最低点C时，绳的拉力和洛伦兹力方向相同，由B摆到最低点C时，绳的拉力与洛伦兹力方向相反，故F1＜F2.答案：B2．粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动．已知磁场方向垂直纸面向里．以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是()解析：甲、乙粒子都带正电，则粒子的运动轨迹相外切，甲运动的轨迹半径r甲＝eq\f(m甲v甲,q甲B)，乙运动的轨迹半径r乙＝eq\f(m乙v乙,q乙B)，则r甲＝2r乙，所以C、D选项一定错误；用左手定则判定粒子的运动方向，可知A正确．答案：A3．如图所示是某粒子速度选择器的示意图，在一半径为R＝10cm的圆柱形桶内有B＝10－4T的匀强磁场，方向平行于轴线，在圆柱形桶某一直径的两端开有小孔，作为入射孔和出射孔．粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出．现有一粒子源发射比荷为eq\f(q,m)＝2×1011C/kg的阳离子，粒子束中速度分布连续，不计重力．当角θ＝45°时，出射粒子速度v的大小是()A.eq\r(2)×106m/sB．2eq\r(2)×106m/sC．2eq\r(2)×108m/sD．4eq\r(2)×106m/s解析：由题意，粒子从入射孔以45°角射入匀强磁场，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动．能够从出射孔射出的粒子刚好在磁场中运动eq\f(1,4)周期，由几何关系知r＝eq\r(2)R，又r＝eq\f(mv,qB)，v＝eq\f(qBr,m)＝2eq\r(2)×106m/s.B项正确．答案：B4．如图所示，一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域I，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直纸面向外的磁感应强度方向为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是图中的()解析：由左手定则可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度方向分别向外、向里和向外，即正、负和正，故B、D错．由于粒子做匀速圆周运动，所以eq\f(1,4)T＝eq\f(πm,2qB)＝t，故B＝eq\f(πm,2qt)，C正确．答案：C5．质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场．如图所示为质谱仪的原理图．设想有一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力)，经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打到底片上的P点，设OP＝x，则在下图中能正确反映x与U之间的函数关系的是()解析：带电粒子先经加速电场加速，故qU＝eq\f(1,2)mv2，进入磁场后偏转，OP＝x＝2r＝eq\f(2mv,qB)，两式联立得，OP＝x＝eq\r(\f(8mU,B2q))∝eq\r(U)，所以B为正确答案．答案：B6．如图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧．这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示.粒子编号质量电荷量(q＞0)速度大小1m2qv22m2q2v33m－3q3v42m2q3v52m－qv由以上信息可知，从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为()A．3、5、4B．4、2、5C．5、3、2D．2、4、5解析：由带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹并结合左手定则可知，a、b、c三个带电粒子分别带正、正、负电荷，而a、b、c三个带电粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为r1∶r2∶r3＝2∶3∶2，由R＝eq\f(mv,qB)可知五个带电粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为eq\f(1,2)∶2∶3∶3∶2，所以a、b、c三个带电粒子分别是编号2、4、5三个，D正确．答案：D二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共计28分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分)7．