2011届高考物理一轮复习随堂练习 磁场对运动电荷的作用 新人教版.doc

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磁场对运动电荷的作用

图8－2－15
1．如图8－2－15，没有磁场时，显像管内电子束打在荧光屏正中的O点，加磁场后电子束打在荧光屏O点上方的P点，则所加磁场的方向可能是()

A．垂直于纸面向内B．垂直于纸面向外
C．平行于纸面向上D．平行于纸面向下
解析：电子受到的洛伦兹力的方向向上，由左手定则，可判定磁场方向可能垂直于纸面向外，B项正确．
答案：B
2.

图8－2－16
如图8－2－16所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面(未画出)．一群比荷为eq\f(q,m)的负离子体以相同速率v0(较大)，由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，则下列说法正确的是(不计重力)()
A．离子飞出磁场时的动能一定相等
B．离子在磁场中运动半径一定相等
C．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长
D．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大
解析：射入磁场的粒子比荷相等，但质量不一定相等，故射入时初动能可能不等，又因为磁场对电荷的洛伦兹力不做功，故这些粒子从射入到射出动能不变，但不同粒子的动能可能不等，A项错误．粒子在磁场中偏转的半径为r＝eq\f(mv,qB)，由于比荷和速度都相等，磁感应强度B为定值，故所有粒子的偏转半径都相等，B正确．同时各粒子在磁场中做圆周运动的周期T＝eq\f(2πm,qB)，也相等，根据几何规律：圆内，较长的弦对应较大的圆心角，所以从Q点射出的粒子偏转角最大，在磁场内运动的时间最长，C对．沿PQ方向射入的粒子不可能从Q点射出，故偏角不最大，D错，选BC.
答案：BC

图8－2－17
3．(2009·北京西城模拟)如图8－2－17所示，在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.许多相同的离子，以相同的速率v，由O点沿纸面向各个方向(y>0)射入磁场区域．不计离子所受重力，不计离子间的相互影响．图中曲线表示离子运动的区域边界，其中边界与y轴交点为M，边界与x轴交点为N，且OM＝ON＝L.由此可判断()
A．这些离子是带负电的B．这些离子运动的轨道半径为L
C．这些离子的荷质比为eq\f(q,m)＝eq\f(v,LB)D．当离子沿y轴正方向射入磁场时会经过N点
解析：根据左手定则，离子带正电，A项错误；由图可知，粒子轨道半径为eq\f(1,2)L，B项错误；再根据qvB＝eq\f(mv2,\f(1,2)L)，eq\f(q,m)＝eq\f(2v,LB)，C项错误；由于ON＝L，粒子半径为eq\f(1,2)L，ON恰好为粒子圆周运动直径，故D项正确．
答案：D

图8－2－18
4．(2009·东营模拟)如图8－2－18所示，在一匀强磁场中有三个带电粒子，其中1和2为质子，3为α粒子(eq\o\al(4,2)He)的径迹．它们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，三者轨道半径r1>r2>r3并相切于P点，设T、v、a、t分别表示它们做圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间，则()
A．T1＝T2<T3 B．v1＝v2>v3
C．a1>a2>a3 D．t1<t2<t3
解析：各粒子做圆周运动的周期T＝eq\f(2πm,qB)，根据粒子的比荷大小可知：T1＝T2<T3，故A项正确；由于r1>r2>r3结合r＝eq\f(mv,qB)及粒子比荷关系可知v1>v2>v3，故B项错误；粒子运动的向心加速度a＝eq\f(qvB,m)，结合各粒子的比荷关系及v1>v2>v3可得：a1>a2>a3，故C项正确；由题图可知，粒子运动到MN时所对应的圆心角的大小关系为θ1<θ2<θ3，而T1＝T2，因此t1<t2，由T2<T3，且θ2<θ3，可知t2<t3，故D项正确．
答案：ACD

图8－2－19
5．如图8－2－19所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为eq\f(B,2)的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为R.则()
A．粒子经偏转一定能回到原点O
B．粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1
C．粒子完成一次周期性运动的时间为eq\f(2πm,3qB)
D．粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进3R
解析：由r＝eq\f(mv,qB)可知，粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1∶2，所以B项错误；粒子完成一次周期性运动的时间t＝eq\f(1,6)T