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1、课后强化作业么一、选择题1.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时， 会受到洛伦兹力的作用。 下列表述正确的是（）A.洛伦兹力对带电粒子做功B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能C.洛伦兹力的大小与速度无关D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向答案B解析根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A错B对；根据F=qvB,可知洛伦兹力大小与速度有关，C错；洛伦兹力的作用效果就是改变粒子的运动方向， 不改变速度的大小，D错。2. （2013安徽理综）0ay * 、/%d 0/ b、 * ./Gc图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于 正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所
2、示。 一带正电的粒子从正方形中心 O点沿垂直于纸面的方向向外运动， 它所受洛伦兹力的方向是（）A.向上 B.向下C.向左 D.向右答案B解析根据安培定则及磁感应强度的矢量叠加， 可得O点处的 磁场向左，再根据左手定则判断带电粒子受到的洛伦兹力向下。3.XXXXXB XXX甲XXX产X rr I X一乙(2013杭州第二中学测试)如图所示，甲是一个带正电的小物块， 乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地 板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁场。 现用水平恒力拉乙物块， 使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动，在加速运动阶段 ()A.乙物块与地板之间的摩擦力不断增大B.甲、
3、乙两物块间的摩擦力不断增大C.甲、乙两物块间的摩擦力大小不变D.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小答案AD解析对甲、乙组成的整体进行受力分析，如图甲。整体受到洛伦兹力F洛随着速度的增大而增大，对水平地板的压力增大，受到的滑动摩擦力Ff增大，因而整体的加速度a =越来越小；对甲F-Ff进行受力分析，如图乙。物体甲的加速度是由甲、乙间的静摩擦力 静产生的，由牛顿第二定律 F静= m甲a可知，a越小，F静越小，甲、乙间的静摩擦力不断减小，AD项正确。图甲4. （2013山东临沂一模）如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，。为M、N连线中点，连线上a、b两点关于。点对称。导线通
4、有大小相等、方向相反的电流。已知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B= kI,式中k是常r数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度V0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是（）来来源：金品中&商话悯A.小球先做加速运动后做减速运动B.小球一直做匀速直线运动C.小球对桌面的压力先增大后减小D.小球对桌面的压力一直在增大答案BC解析根据安培定则和磁感应强度的叠加原理可知，线段 ab 上的磁场方向平行于桌面向里，且 aOb部分的磁场强弱关于。点对 称分布，O点磁场最弱。带正电的小球从a沿连线运动到b的过程中， 所受的洛仑兹力竖直向上，大小先减小后增大，
5、小球对桌面的压力FN = mgqvB, Fn先增大后减小，C正确，D错误；小球水平方向不受外力作用，故小球做匀速直线运动， B正确，A错误。5. （2013课标全国n ）空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直于横截面。一质量为m、电荷量为不计重力，该磁场的磁感应强度大小为（）q（q0）的粒子以速度V0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向603mvomvoA. 3qR B.qR3mvo 3mvo C. qR D. qR答案A解析根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示， 由几何关系可得，粒子 运动的半径r= .3R,根据粒子受到的洛伦兹力提供向心力可得，
6、qvoB = mv0,解得，B=3qmV0, A 项正确。6.XXXXXXXXX为一.X.0Px（2013广雅中学模拟）如图所示，在x轴上方存在磁感应强度为 B 的匀强磁场，一个电子（质量为m,电荷量为q）从x轴上的O点以速 度v斜向上射入磁场中，速度方向与 x轴的夹角为45并与磁场方向 垂直。电子在磁场中运动一段时间后，从 x轴上的P点射出磁场。 则（）A.电子在磁场中运动的时间为舞 2qBB.电子在磁场中运动的时间为汽 qBC. O、P两点间的距离为mv qBD. O、P两点间的距离为2mv qB答案AC解析由题图可知，电子在磁场中运动所转过的圆心角为 90, 根据T = WP和=翟可知，
7、电子在磁场中运动的时间为 T=mi，Bq Bq2qB故A正确，B错误；O、P两点间的距离为V2r = 2mv,因此C正确, qBD错误。7. （2014玉溪一中模拟）利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。 板MN 下方是磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。 板上有 一小孔O和宽为d的缝AC,小孔与缝左端 A的距离为L。一群质 量为m、电荷量为q,具有不同速度的粒子从小孔垂直于板 MN进入 磁场，对于能够从宽为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是（）A.这些粒子从缝射出的速度方向不一定垂直于 MNB.从缝右端C点射出的粒子比从缝左端 A点射出的粒子在磁 场中运动的时间长C
8、.射出粒子的最大速度为（L+：）Bq mD.保持d和B不变，增大L,射出粒子的最大速度与最小速度 之差不变答案D解析由几何关系可知，当粒子垂直于 MN射入磁场时，一定以垂直于 MN的方向射出磁场，在磁场中运动的时间与速度大小无关，故选项A、B错误；射出粒子的最大半径为 R =v2（L + d）BqLBq=mR得最大速度为m一,选项c错误；最小速度为LBq，最大速度与最小速度之差 加=嘿，与L无关，故选项D正确8. （2014成都模拟）X XX:X:M/X J * 年* X X X X X P X f X X X 线 OX - - X-JX X X X X K，乂怂。 X x/k;xX X X
9、X h30m如图所示，MN上方存在匀强磁场，带同种电荷的粒子 a、b以 相同的动能同时从 O点射入匀强磁场中，两粒子的入射方向与磁场 边界MN的夹角分别为30和60,且同时到达P点，已知OP=d, 则（）A. a、b两粒子运动半径之比为1 V3B. a、b两粒子的初速率之比为5 2V3C. a、b两粒子的质量之比为4 25D. a、6两粒子的电荷量之比为2 15答案D解析由题图知口粒子在磁场中运动轨迹半径为 ra=d,运动 轨迹所对的圆心角为300 ；运动轨迹弧长为,=胃=等，b粒子 333 一一、在磁场中运动轨迹半径为b=*d,所对的圆心角为120,运动轨迹 3弧长为Sb= 23b = 2铲
10、，所以a、b两粒子运动半径之比为V3 1, A错；因运动时间t=S，而ta= tb,即a、b两粒子的初速率之比为1 c 15m 2, B错；因两粒子以相同的动能入射，mava=2mbvb,所以a、 b两粒子的质量之比为4 75, c错；因t=Jr智，所以a、b360 Bq二、非选择题来源：金晶一中&管考率盯9.,D对。Xr XXXXXXXXXX 产 XM PO NVAI如图MN表示垂直纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方 向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上的狭缝 O处以垂直于平板的初速度 v射入磁场区域，最后到达平板上的 P 点。已知B、v以及P到。的距离1。不计重力，则
11、此粒子的比荷为O答案Bv解析因粒子经。点时的速度垂直于 OP,故OP = 2R,mv 一又=而,所以q 2v m- Bl10.X B XM_NXXX水平绝缘杆MN套有质量为m,电荷量为+ q的带电小球，小球 与杆的动摩擦因数为 必将该装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中， 磁场的磁感应强度为 B,给小球一水平初速度V0,则小球的最终速度 可能为 o答案0、V。、mg qB解析给小球初速度后，其所受洛伦兹力向上，如果洛伦兹力qvBmg，小球先做减速运动, 当qvB= mg时，小球开始做匀速运动。11.(2013贵州五校联考)如图所示，在光滑绝缘的水平面内，对角线 AC将边长为L的正方形分成ABC和A
12、DC两个区域，ABC区域内 有垂直于水平面的匀强磁场，ADC区域内有平行于DC并由C指向D的匀强电场。质量为m、带电荷量为+ q的粒子从A点沿AB方向 以速度v射入磁场区域，从对角线 AC的中点O进入电场区域。(1)判断磁场的方向并求出磁感应强度 B的大小；(2)讨论电场强度E在取不同值时，带电粒子在电场中运动的时 间to答案(1)2mv (2)见解析,.&，解析(1)根据左手定则，可以判断磁场方向垂直纸面向里设带电粒子在磁场中运动的半径为 r,有：qBv2 mv1依题后知：r L联立解得：B=2mLv(2)设带电粒子恰好从D点离开电场时对应的电场强度为E0,则来源：金晶一中&啬考*网12L
13、= vt4mv2 得：Eoy讨论：（i ）当EWE。时，粒子从DC边离开电场，此时粒子在电场中运动的时间为tit2 =2v（五）当EE。时，粒子从AD边离开电场，此时粒子在电场中运动的时间为t2,有:2L =2at21qE 2m得：t2 =mL qE12.（2013大连高三双基测试）如图所示，在一半径为 R的圆形区域内有磁感应强度为 B的匀强磁场，方向垂直纸面向外。一束质量为 m、电荷量为q的带正电粒子沿平行于直径 MN的方向进入匀强磁场， 粒子的速度大小不同，重力不计。入射点 P到直径MN的距离为h, 求：(1)某粒子经过磁场射出时的速度方向恰好与其入射方向相反， 求粒子的入射速度是多大？(
14、2)恰好能从M点射出的粒子速度是多大？ R(3)若h =，粒子从P点经磁场到M点的时间是多少？答案喏由二严)崛解析(1)粒子出射方向与入射方向相反，在磁场中走了半周，其半径ri=hoqviB= m-粒子从M点射出，其运动轨迹如图，在 MQO i中,r2= (R-#2-h2)2+ (h -2)2R2 R#2h2 得 r2=h又 qv2B=mqBR(RaJr2h2)故V2 =2mh(3)若卜=, sin/ POQ = ,可得/POQ = 2R6由几何关系得粒子在磁场中偏转所对应的圆心角为7jt %= 6周期2 TmT =西所以a7 Tim 2 6Bq13.XXXXXXXXBXXXXXXXXXXXX
15、XXXXXX 圣 XXXXXX匕XXXXXXXX（2013宝鸡二检）如图所示，有一个磁感应强度大小为 B、方向垂 直纸面向里的足够大的匀强磁场，在磁场中的O点有一个粒子源，能在纸面内向各个方向连续不断地均匀发射速率为v、比荷为k的带正电粒子，PQ是垂直纸面放置厚度不计的挡板， 挡板的P端与。点的连线与挡板垂直。带电粒子的重力以及粒子间的相互作用力忽略不 计。(1)为了使带电粒子不打在挡板上，粒子源到挡板的距离d应满足什么条件？ v(2)若粒子源到挡板的距离 d=正，且已知沿某一方向射出的粒KB子恰好经过挡板的P点后最终又打在挡板上，求这个粒子从。点射 出时的速度方向；(3)若粒子源到挡板的距离
16、 d=lv,粒子打到挡板左、右表面上kB的长度之比是多少？答案d2v (2)与OP连线成30角 当 kB3解析(1)设带电粒子的质量为 m,电荷量为q,在磁场中运动的轨道半径为r,则由洛伦兹力充当向心力得:v2qvB = m：由题意得：U=k由题意分析可知，为了使带电粒子不打在挡板上，d应满足：d2r 2v由解得：d而kB(2)如图所示，设粒子速度方向与OP连线的夹角为。时，粒子恰好经过挡板的P点后最终又打在挡板右表面的 N点。由图形的几何关系可知：AOPN为直角三角形，ON为粒子圆周运动的直径, v 一由于d=正和可得：r = KBmv v 、 d qB KB J由几何关系可得：0= 30粒子打到挡板左、右表面的示意图如图所示。由图可知，粒子打到挡板左表面的长度：PM = r =而KB粒子打到挡板右表面的长度:3vPN = 2rco0 =号 KB粒子打到挡板左、右表面上的长度之比:PM 3PN = 3