高考物理一轮复习 课时提升练24 磁场对运动电荷的作用-人教版高三全册物理试题.doc

课时提升练(二十四)磁场对运动电荷的作用
(限时：45分钟)
A组对点训练——巩固基础知识
题组一洛伦兹力的理解
1．(多选)一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动，速度方向垂直于一个水平向里的匀强磁场，如图8­2­16所示，小球飞离桌面后落到地板上，设飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度为v1.撤去磁场，其余的条件不变，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度为v2，则下列论述正确的是()

图8­2­16
A．x1>x2 B.t1>t2
C．v1和v2大小相等 D.v1和v2方向相同
【解析】当桌面右边存在磁场时，由左手定则可知，带正电的小球在飞行过程中受到斜向右上方的洛伦兹力作用，此力在水平方向上的分量向右，竖直分量向上，因此小球水平方向上存在加速度，竖直方向上的加速度a<g，所以t1>t2，x1>x2，A、B对；又因为洛伦兹力不做功，故C对；两次小球着地时速度方向不同，D错．
【答案】ABC
2．(浙江省金华市2014届质检)如图8­2­17所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是()

图8­2­17
A．当从a端通入电流时，电子做匀加速直线运动
B．当从b端通入电流时，电子做匀加速直线运动
C．不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动
D．不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动
【解析】由于通电螺线管内存在匀强磁场，电子运动方向与磁感线平行，电子不受磁场力作用，所以不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动．
【答案】C
3．用绝缘细线悬挂一个质量为m、带电荷量为＋q的小球，让它处于如图8­2­18所示的磁感应强度为B的匀强磁场中．由于磁场的运动，小球静止在如图所示位置，这时悬线与竖直方向的夹角为α，并被拉紧，则磁场的运动速度和方向可能是()

图8­2­18
A．v＝eq\f(mg,Bq)，水平向左
B．v＝eq\f(mgtanα,Bq)，竖直向下
C．v＝eq\f(mgtanα,Bq)，竖直向上
D．v＝eq\f(mg,Bq)，水平向右
【解析】根据运动的相对性，带电小球相对于磁场的速度与磁场相对于小球(相对地面静止)的速度大小相等、方向相反．洛伦兹力F＝qvB中的v是相对于磁场的速度．根据力的平衡条件可以得出，当小球相对磁场以速度v＝eq\f(mgtanα,qB)竖直向下运动或以速度v＝eq\f(mg,Bq)水平向右运动时，带电小球都能处于静止状态，但小球处于后者的状态时，悬线不受拉力，不会被拉紧，故本题选C.
【答案】C
题组二带电粒子在匀强磁场中的运动
4．(多选)如图8­2­19所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向的60°，利用以上数据可求出下列物理量中的()

图8­2­19
A．带电粒子的比荷
B．带电粒子在磁场中运动的周期
C．带电粒子的初速度
D．带电粒子在磁场中运动的半径
【解析】由带电粒子在磁场中运动的偏转角，可知带电粒子运动轨迹所对应的圆心角为60°，因此由几何关系得磁场宽度l＝rsin60°＝eq\f(mv0,qB)sin60°，又未加磁场时有l＝v0t，所以可求得比荷eq\f(q,m)＝eq\f(sin60°,Bt)，A项对；周期T＝eq\f(2πm,qB)也可求出，B项对；因初速度未知，所以C、D项错．
【答案】AB
5．(2014·广东模拟)薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域内运动的轨迹如图8­2­20所示，半径R1>R2.假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变，则该粒子
()

图8­2­20
A．带正电
B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同
C．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同
D．从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域
【解析】粒子穿过铝板受到铝板的阻力，速度将减小．由r＝eq\f(mv,Bq)可得粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径将减小，故可得粒子由Ⅰ区域运动到Ⅱ区域，结合左手定则可知粒子带负电，A、B、D选项错误；由T＝eq\f(2πm,Bq)可知粒子运动的周期不变，粒子在Ⅰ区域和Ⅱ区域中运动的时间均为t＝eq\f(1,2)T＝eq\f(πm,Bq)，C选项正确．
【答案】C
6.如图8­2­21是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向平行于轴线．在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔M、N，现有一束速率不同、比荷均为k的正、负离子，从M孔以α角入射，一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N孔射出(不考虑离子间的作