【三维设计】2013高中物理 教师用书 第1部分 第6章 第3节 课时跟踪训练 鲁科版选修3-1.doc

2013【三维设计】高二物理鲁科版选修3-1教师用书：第1部分第6章第3节课时跟踪训练
(满分50分时间30分钟)
一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)
1．图1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 图1
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：从照片上看，径迹的轨道半径是不同的，下部半径大，上部半径小，根据半径公式r＝eq\f(mv,qB)可知，下部速度大，上部速度小，则一定是粒子从下到上穿越了金属板，再根据左手定则，可知粒子带正电，因此，正确的选项是A。
答案：A
2．如图2所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边中点m沿着既垂直于ad边，又垂直于磁场方向以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场 图2
的位置是()
A．在b、n之间某点
B．在n、a之间某点
C．a点
D．在a、m之间某点
解析：因为氢核是一带正电微粒，不计重力，在匀强磁场中做匀速圆周运动，由左手定则知其向上偏转。因为正好从n点射出，则可知其运行轨迹为1/4圆周。当磁感应强度B变为原来的2倍时，由半径公式r＝eq\f(mv,qB)可知，其半径变为原来的eq\f(1,2)，即射出位置为a点，故C选项正确。
答案：C
3．如图3所示，在x＞0，y＞0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射 图3
出此磁场。不计重力的影响。由这些条件可知()
A．不能确定粒子通过y轴时的位置
B．不能确定粒子速度的大小
C．不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
D．以上三个判断都不对
解析：垂直于x轴进入磁场，垂直于y轴离开磁场，由此可确定粒子运动的轨迹是四分之一个圆周，故选项A、B、C都能确定，只能选D。
答案：D
4．如图4所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距 图4
离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负的是()
A.eq\f(3v,2aB)，正电荷 B.eq\f(v,2aB)，正电荷
C.eq\f(3v,2aB)，负电荷 D.eq\f(v,2aB)，负电荷
解析：由题中带电粒子穿过y轴正半轴可知粒子所带电荷的电性为负，根据题目含义画出轨迹图如图所示，又有粒子在磁场中到x轴的最大距离为a，满足关系式：
r＋rsin30°＝a，可得：r＝eq\f(2,3)a，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供粒子做匀速圆周运动的向心力。即r＝eq\f(mv,qB)，解得eq\f(q,m)＝eq\f(3v,2aB)，故选项C正确。
答案：C
5．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。如图5的四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是()

图5
解析：由半径公式r＝eq\f(mv,qB)得eq\f(r甲,r乙)＝eq\f(m甲,m乙)·eq\f(q乙,q甲)＝2，故粒子甲的轨迹为大圆，粒子乙的轨迹为小圆，再由左手定则判知A正确，B、C、D都错。
答案：A
6.如图6所示，有a、b、c、d四个离子，它们带等量同种电荷，质量不等，有ma＝mb＜mc＝md，以不等的速率va＜vb＝vc＜vd进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器中射出，进入B2磁场，由此可判定() 图6
A．射向P1的是a离子 B．射向P2的是b离子
C．射到A1的是c离子 D．射到A2的是d离子
解析：由题意知，射出速度选择器的是b、c两种离子；又由速度选择器原理：qvB1＝qE，得：当v0＝eq\f(E,B1)的离子才能射出P1P2空间，当v＜v0＝eq\f(E,B1)时，电场力大于洛伦兹力，离子将射到P1板，故到达P1的是速度最小的a离子，A正确；射向P2的是d离子，B错误。又由r＝eq\f(mv,qB2)得r∝m，又mb＜mc，故到达A1的是b离子，到达