第三章习题课--物理

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1、第三章习题课【基础练】1. 一个带电粒子处于垂直于匀强磁场方向的平面内，在磁场力的作用下做圆周运动.要想确定带电粒子的电荷量与质量之比，则只需要知道（）A.运动速度v和磁感应强度 BB.轨道半径 R和磁感应强度 BC.轨道半径 R和运动速度vD .磁感应强度B和运动周期T2 .如图1所示，水平导线通以恒定电流，导线正下方运动的电子（重力不计）的初速度方向与电流方向相同，则电子将做 （）图1A.匀速直线运动B .匀速圆周运动C.曲线运动，轨道半径逐渐减小D.曲线运动，轨道半径逐渐增大3 . 一个质量为 m、电荷量为q的粒子，在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是 （）A

2、 .它所受的洛伦兹力是恒定不变的B.它的速度是恒定不变的C.它的速度与磁感应强度 B成正比D.它的运动周期与速度的大小无关4 .经过回旋加速器加速后，带电粒子获得的动能（）A .与D形盒的半径无关B.与高频电源的电压无关C.与两D形盒间的缝隙宽度无关D.与匀强磁场的磁感应强度无关5 .如图2所示，在xOy平面内，匀强电场的方向沿x轴正向，匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里.一电子在xOy平面内运动时，速度方向保持不变.则电子的运动方向沿（）图2A . x轴正向B. x轴负向C. y轴正向D. y轴负向6 .三个完全相同的小球 a、b、c带有相同电量的正电荷，从同一高度由静止开始下落， 当落下h

3、i高度后a球进入水平向左的匀强电场，b球进入垂直纸面向里的匀强磁场，如图 3所示，它们到达水平面上的速度大小分别用Va、Vb、Vc表示，它们的关系是（）a?非- -fe XXXA . VaVb=VcC . VaVbVc图3B . Va=vb=vcD . Va= VbVc7 .如图4所示，一束电子以不同的速率沿图示方向飞入横截面是一正方形的匀强磁场, 卜列判断正确的是（）A.电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹越长8 .电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大C.在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹一定重合D.电子的速率不同，它们在磁场中运动的时间一定不相同【提升练】A. 一定做曲线运

4、动C.可能做匀速直线运动图5B.轨迹一定是抛物线D.可能做匀加速直线运动9 .如图5所示，质量为m,带电荷量q的小球从P点静止释放，下落一段距离后进入正 交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里，则小球在通过正交 的电场和磁场区域时的运动情况是 （）B.Da/3 : V2 ： 110 如图6所示，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区域的匀强 磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90、60、30,则它们在磁场中的运动时间之比为（）A . 1 ： 1 ：C. 3 ： 2 ：10.如图7所示，沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S射入磁感应

5、强度为 B2的匀强磁场中，偏转后出现的轨迹半径之比为R1 ： R2=1 ： 2,则下列说法正确的是（）A .离子的速度之比为1 ： 2B.离子的电荷量之比为1 : 2C.离子的质量之比为1 ： 2D.耳上说秫都不对号 123456789w11. 一个带电微粒在如图 8所示的正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周 运动，该带电微粒必然带 （填“正”或“负”）电，旋转方向为 （填“顺时针” 或“逆时针”）.若已知圆的半径为 r,电场强度的大小为 E,磁感应强度的大小为 B,重力加速度为g,则线速度为图812 .质量为m,带电量为q的微粒，以速度v与水平方向成45角进入匀强电场和匀强磁 场同

6、时存在的空间，如图9所示，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动， 求：图9电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷.(2)磁感应强度的大小.13 .如图10所示，在y0的空间中存在匀强电场，场强沿 y轴负方向；在yv 0的空间 中，存在匀强磁场，磁场方向垂直 xOy平面(纸面)向外.一电荷量为 q、质量为m的带正电 的运动粒子，经过 y轴上y=h处的点Pi时速率为vo,方向沿x轴正方向；然后，经过 x轴 上x = 2h处的P2点进入磁场，并经过 y轴上y = 2h处的P3点.不计重力.求：图10电场强度的大小；(2)粒子到达P2时速度的大小和方向；磁感应强度的大小.414 .如图11

7、所不，有一磁感应强度 B=9.1X10 T的匀强磁场，C、D为垂直于磁场的 同一平面内的两点， 它们之间的距离l=0.05 m,今有一电子在此磁场中运动，它经过C点时的速度v的方向和磁场方向垂直，且与 CD间的夹角“=30,问：9Kc图11(1)电子在C点时所受的洛伦兹力的方向如何？(2)若此电子在运动中后来又经过了D点，则它的速度v应是多大？(3)电子从C点到D点所用的时间是多少？(电子的质量m=9.1 X 10 31 kg,电子的电荷量 e=1.6x 10 19 C)单元检测卷(另成册81108)答案解析(另成册109156)读者反馈表D UZHEFANKUIBIA O尊敬的读名,：您好！

8、感谢您使用步步高辅导资料，感谢您对步步高的支持。厚爱！为了进一步提高图N质量，我们特向仝国各地步步高用户开展问卷调杏，恳请您写卜.使 用步步高资料的体会与感受，写下您对我们的意见与建议，我们将真诚吸纳您的每一；:每 一语，并努力改善我们的工作。姓名 电话 E-mail所在学校 职务科U班级教材版本通信地址邮编所用图V名称您对木V编写体例的评价对栏目数最的评价：过多口:适中:过少（请在口内划“、较好的栏目可有可无的栏目应取消的栏目需增设的栏目内在质R:主要优点主要不足封面设计主要优缺点发现的错误（请标明页码、题号、错因，并详细填写，可附页）备注：将根据提供的错误类型及数后,进行不同级别的奖励 X

9、联系方式：山东省济宇市茂林大厦.楼办公区209室 山东金榜苑文化传媒仃限责任公司 编务部梁老师（收）邮编:272100咨询电话专线:0537-2334855第三章习题课答案1. d 由周期公式T=2qm,可得m=bt.2. D 由安培定则，导线下方磁场为垂直纸面向里，再由左手定则可知电子将远离导 mv, . 一线运动，轨道半径 R=左，由于离导线越远 B越小，所以R逐渐增大.qB3. D 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力，沦伦兹力的大小不变，方向始终指向圆心，不断改变，所以A错.速度的大小不变，方向不断改变，所以B错.由于粒子进入磁场后洛伦兹力不做功，因此粒子的速度大小不改变

10、，粒子速度大小始终等于其进入磁场时的值，与磁感应强度B无关，所以C错.由运动周期公式 丁=鲁，可知T与速度v的大小无关.即 D正确.4. BC 由R=m，Ek=2mv2=2mq_m2R=q_2mR-，R为回旋加速器中 D形盒的半径.5. C 电子受静电力方向一定水平向左，所以需要受向右的磁场力才能做匀速运动，根据左手定则进行判断可得电子应沿y轴正向运动.6. A a小球下落时，重力和电场力都对 a做正功；b小球下落时，只有重力做功；c小球下落时只有重力做功，重力做功的大小都相同.根据动能定理可知外力对a小球所做的功最多，即a小球落地时的动能最大，b、c小球落地时的动能相等.7. B 由于R =

11、 mv,而电子束以不同速率进入同一磁场，m、B、q相同，v大者偏转半q径大，下图中表示几种不同速率的电子在磁场中的运动轨迹，由3、4、5可知，三者运动时间相同，但轨迹长短不同，所以 A和C错；又由3、4、5可知，电子的速率不同，但在磁场 92 7m中运动时间可能相同，故 d错；另由公式t=2，丁=瓦与速率无关，所以，电子在磁场 中的运动时间t仅与轨迹圆孤所对应的圆心角。有关，圆心角越大，时间 t越长，B正确.8. A 小球从P点静止释放，下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场中后- 定会受到电场力和洛伦兹力.电场力和重力会对小球做正功，洛伦兹力不做功.小球的动能 会增加，即速度变大，且速度

12、的方向也会发生变化.洛伦兹力也会变大，方向也会改变.小 球运动的速度和加速度的大小、方向都会改变.所以运动情况是一定做曲线运动.X X 冥冥9. C 如右图所示，设带电粒子在磁场做圆周运动的圆心为O,由几何关系知，圆弧 MN所对应的粒子运动的时间t=詈=掾=mv；=:，因此，同种粒子以不同速率射入磁场，经历时间与它们的偏角 “成正比,即ti t2 t3= 90 60 30 = 3 ：2 1.qE= qvB,所以10. D 正离子沿直线经过速度选择器，说明电场力等于洛伦兹力，即v = E,正离子经过速度选择器后，速度相等，所以A错误.由R=mv知，Ri R2=1 2时，：BqBm1生 = 2 1

13、 ,即离子荷质比之比为 2 ：1.m211. 负逆时针BEg解析 因带电微粒做匀速圆周运动，电场力必与重力平衡，所以带电微粒必带负电. 由左手定则可知微粒应逆时针转动电场力与重力平衡有:根据牛顿第二定律有:mg=qE2 V qvB= m-联立解得：v=BEg.12. (1)mg带正电荷q(2)辿qv解析 (1)微粒做匀速直线运动，所受合力必为零，微粒受重力 力qvB,由此可知，微粒带正电，受力如下图所示，mg,电场力qE,洛伦兹由几何关系知，qE=mg,则电场强度q(2)由于合力为零，则qvB= V2mg,所以B=2mg qv13. (I)mq0 (2)曲0方向与x轴正向成45。角(第四象限内

14、解析 在电场中y方向有qE= ma,h = at2/2 Vy= at x方向有2h=vOtP2处速度与x轴夹角tan 0= Vy/V0黑2 mv0 联立解得 Vy=V0, tan 0= 1, v= M2v0, E = 2qh如图由于P2处速度与弦P2P3垂直，故P2P3是圆的直径，半径由 qvB = mv2/R联立解得B=mTqh巴q14. (1)垂直于v的方向斜向下 (2)8.0X106 m/s(3)6.5 X 10 9 s解析电子进入匀强磁场时速度方向与磁场方向垂直，电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，C、D则是圆周上两点，并且 C点和D点速度大小相同，找出圆轨迹半径 对应的圆心角，就可以由半

15、径公式和周期公式求出电子运动速度的大小及电子从 所用时间.R和弧长CDC点到D点(1)由左手定则，判断出洛伦兹力的方向为垂直于v的方向斜向下.C ym/s6.5 X 109s（2）v=RmB,由图可知，/1=90 “= 60, OC = OD = R,所以/2=60,OCD为正三角形，即OD = R=l,lqBv= m0.05x 1.6X 10 319.1 x 10= 8.0X 106 m/s. 1 2 R tCD = 6T=6 v 1 2X3.14X0.05 =-X6s=9x 9.1X 10 468X106或廿鼠需3112X3.14X9.1X 106 1.6X1019X 9.1X10 4 s 6= 6.5X 10 9 s