骄子之路高考物理一轮复习 8.2磁场对运动电荷的作用课时强化作业-人教版教材高三全册物理测试卷.doc

课时强化作业三十五磁场对运动电荷的作用
一、选择题
1.如图所示空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力，下列说法正确的是()

A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同
D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大
解析：带电粒子进入磁场后，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，根据qvB＝eq\f(mv2,r)得轨道半径r＝eq\f(mv,qB)，粒子的比荷相同，故不同速度的粒子在磁场中运动的轨道半径不同，轨道不同．相同速度的粒子，轨道半径相同，轨迹相同，故选项B正确；带电粒子在磁场中做圆周运动的周期T＝eq\f(2πr,v)＝eq\f(2πm,qB)，故所有带电粒子的运动周期均相同，若带电粒子从磁场左边界射出磁场，则这些粒子在磁场中运动时间是相同的，但不同速度轨迹不同，故选项A、C错误；根据eq\f(θ,t)＝eq\f(2π,T)，得θ＝eq\f(2π,T)t，所以t越长，θ越大，故选项D正确．
答案：BD
2.如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角．现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为()

A.eq\f(1,2)Δt B．2Δt
C.eq\f(1,3)Δt D．3Δt
解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，据牛顿第二定律有qvB＝meq\f(v2,r)，解得粒子第一次通过磁场区时的半径为r＝eq\f(mv,qB)，圆弧AC所对应的圆心角∠AO′C＝60°，经历的时间为Δt＝eq\f(60°,360°)T(T为粒子在匀强磁场中运动周期，大小为T＝eq\f(2πm,qB)，与粒子速度大小无关)；当粒子速度减小为v/3后，根据r＝eq\f(mv,qB)知其在磁场中的轨道半径变为r/3，粒子将从D点射出，根据图中几何关系得：圆弧AD所对应的圆心角∠AO″D＝120°，经历的时间为Δt′＝eq\f(120°,360°)T＝2Δt.由此可知本题正确选项只有B.

答案：B
3.质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是()

A．M带负电，N带正电
B．M的速率小于N的速率
C．洛伦兹力对M、N做正功
D．M的运行时间大于N的运行时间
解析：M粒子受到洛伦兹力向右，N粒子受到洛伦兹力向左，由左手定则可判断M粒子带负电，N粒子带正电，故选项A正确；由题意可知RM＞RN，qM＝qN，由牛顿第二定律有qMvMB＝eq\f(mv\o\al(2,M),RM)，qNvNB＝eq\f(mv\o\al(2,N),RN)得vM＝eq\f(qMRMB,m)，vN＝eq\f(qNRNB,m)，则可知vM＞vN，故选项B错误；由于洛伦兹力始终跟速度垂直，洛伦兹力不做功，选项C错误；由T＝eq\f(2πm,qB)得TM＝TN，则粒子M和粒子N运动时间eq\f(TM,2)＝eq\f(TN,2)，选项D错误．
答案：A
4.如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中．质量为m、带电荷量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是()

A．滑块受到的摩擦力不变
B．滑块沿斜面下滑的速度变化，但洛伦兹力不变
C．滑块受到洛伦兹力的方向垂直斜面向下
D．磁感应强度B很大时，滑块可能静止在斜面上
解析：由左手定则可判断出带电粒子受到洛伦兹力垂直斜面向下，选项C正确；滑块沿斜面下滑的速度变化，则洛伦兹力大小变化，压力变化，滑块受到的摩擦力变化，故选项A、B错误；当滑块静止时无论磁场有多大，带电粒子不受洛伦兹力作用，故选项D错误．
答案：C
5．如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子可能的运动情况是()

A．沿路径a运动 B．沿路径b运动
C．沿路径c运动 D．沿路径d运动
解析：由安培定则可知导线下方磁场方向垂直纸面向外，由左手定则，质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上，则质子的轨迹必向上弯曲，因此选项C、D错误；由于通电直导线产生磁场并非匀强磁场，