2019-2020年高考物理总复习 8.2磁场对运动电荷的作用课时作业.doc
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2019-2020年高考物理总复习 8.2磁场对运动电荷的作用课时作业一、单项选择题1.右图所示为显像管的原理示意图,当没有磁场时电子束将打在荧光屏正中的O点安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场,使电子束发生偏转设垂直纸面向里的磁场方向为正方向,如果要使电子束打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点,下图中哪种变化的磁场能够使电子发生上述偏转()解析:要使电子束打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点,根据左手定则,能够使电子发生上述偏转的变化的磁场是图A.答案:A2.如图所示,ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形,磁场垂直于纸面向外,比荷为的电子以速度v0从A点沿AB方向射入,欲使电子能经过BC边,则磁感应强度B的取值应为()ABBBCB解析:由题意,如图所示,电子正好经过C点,此时圆周运动的半径R,要想电子从BC边经过,圆周运动的半径要大于,由带电粒子在磁场中运动的公式r,有,即B,C正确答案:C3.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如右图若不计粒子的重力,则下列说法正确的是()Aa粒子带正电,b粒子带负电Ba粒子在磁场中所受洛伦兹力较大Cb粒子动能较大Db粒子在磁场中运动时间较长解析:由左手定则可知b粒子带正电,a粒子带负电,选项A错误;由于b粒子轨迹半径较大,由r可知b粒子动能较大,b粒子在磁场中运动时间较短,选项C正确D错误;由于a粒子速度较小,所以a粒子在磁场中所受洛伦兹力较小,选项B错误答案:C4.如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.在xOy平面内,从原点O处沿与x轴正方向成角(0r2并相切于P点,设T1、T2,v1、v2,a1、a2,t1、t2,分别表示1、2两个质子的周期,线速度,向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间,则()AT1T2Bv1v2Ca1a2Dt1r2,则v1v2,B错误;由a,T,得av,则a1a2,C正确;又两质子的周期相同,由图知质子1从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所转过的圆心角比质子2小,则t1t2,D正确答案:ACD三、非选择题9.如图所示,虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场,电子束经过磁场区后,其运动方向与原入射方向成角设电子质量为m,电荷量为e,不计电子之间相互作用力及所受的重力,求:(1)电子在磁场中运动轨迹的半径R;(2)电子在磁场中运动的时间t;(3)圆形磁场区域的半径r.解析:(1)由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得evB解得R(2)设电子做匀速圆周运动的周期为T,则T由如图所示的几何关系得圆心角所以tT(3)由如图所示几何关系可知,tan解得rtan答案:(1)(2)(3)tan10.一个质量m0.1 g的小滑块,带有q5104 C的电荷量,放置在倾角30的光滑斜面上(斜面绝缘),斜面置于B0.5 T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示,小滑块由静止开始沿斜面滑下,其斜面足够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面求:(1)小滑块带何种电荷?(2)小滑块离开斜面的瞬时速度多大?(3)该斜面的长度至少多长?解析:(1)小滑块沿斜面下滑过程中,受重力mg、斜面支持力FN和洛伦兹力F.若要小滑块离开斜面,洛伦兹力F方向应垂直斜面向上,根据左手定则可知,小滑块应带负电荷(2)小滑块沿斜面下滑时,垂直斜面方向的加速度为零,有qvBFNmgcos0.当FN0时,小滑块开始脱离斜面,此时,qvBmgcos,得vm/s2 m/s.(3)下滑过程中,只有重力做功,由动能定理得mgxsinmv2,斜面的长度至少应是xm1.2 m.答案:(1)负电荷(2)2 m/s(3)1.2 m11.如图所示,在第二象限和第四象限的正方形区域内分别存在着两匀强磁场,磁感应强度均为B,方向相反,且都垂直于xOy平面一电子由P(d,d)点,沿x轴正方向射入磁场区域.(电子质量为m,电量为e,sin534/5)(1)求电子能从第三象限射出的入射速度的范围;(2)若电子从(0,)位置射出,求电子在磁场中运动的时间t;(3)求第(2)问中电子离开磁场时的位置坐标解析:(1)能射入第三象限的电子临界轨迹如图所示电子偏转半径范围为rd由evBm,解得v入射速度的范围为v.(2)设电子在磁场中运动的轨道半径为R,得R2d2(R)2解得:RPHM53由evBmR2,T,联立解得T,若电子从(0,)位置射出,则电子在磁场中运动的时间tT.(3)根据几何知识,带电粒子在射出磁场区域时与水平方向夹角为53,带电粒子在磁场区域位置N点的横坐标为.由NBH,NB长度为Rsin53d,QAd,由勾股定理HAd,HBRcos53所以电子离开磁场的位置坐标是.答案:(1)v(2)(3)- 配套讲稿:
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