高考物理题《粒子在有界磁场中运动》在线测试(2017年最新版)(八)

时间:2017-09-26 10:34:22

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1、选择题  (h011?海淀区二模)如图是电子射线管示意图.接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏1会看到一条亮线.要使荧光屏1的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是(  )

A.加一电场,电场方向沿y轴正方向
B.加一电场,电场方向沿y轴负方向
C.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向
D.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向



参考答案:


本题解析:


本题难度:简单



2、简答题  如图所示,一束电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,电子穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,(电子重力忽略不计)
求:
(1)电子的质量是多少?
(2)穿过磁场的时间是多少?
(3)若改变初速度大小,使电子刚好不能从A边射出,则此时速度v是多少?


参考答案:(1)电子在磁场中运动,只受洛伦兹力作用,故其轨迹是圆弧的一部分,又因为F洛⊥v,故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛伦兹力指向的交点上,设圆心为O点.如图所示.
由几何知识可知,圆心角θ=30°,OC为半径r,则得
r=dsin30°=2d
又由r=mveB得
得m=2dBev0
(2)电子穿过磁场的时间是t=30°360°T=112T
由于T=2πmeB,故t=2πm12Be=πd3v0
(3)电子刚好不能从A边射出时,轨迹恰好与磁场右边界相切,由几何知识得R=2d,
由R=mveB=2d
得v=12v0.
答:
(1)电子的质量是2dBev0.
(2)穿过磁场的时间是πd3v0.
(3)若改变初速度大小,使电子刚好不能从A边射出,则此时速度v是12v0.


本题解析:


本题难度:一般



3、选择题  如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场边界上,有两个质量、电荷量均相等的正、负离子(不计重力),从O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与边界成θ角,则正、负离子在磁场中运动的过程,下列判断正确的是(  )
A.运动的轨道半径相同
B.重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同
C.运动的时间相同
D.重新回到磁场边界的位置与O点距离相等
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参考答案:
A、正负离子垂直射入磁场后都做匀速圆周运动的半径为r=mvqB,由题意可知,正负离子质量、电荷量均相等,速度相同,B相同,则它们运动的轨道半径相同.故A正确.
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B、两个离子轨迹都是圆,速度是轨迹的切线方向,如图,根据圆的对称性可知,重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同.故B正确.
C、设正离子轨迹的圆心角为α,负离子轨迹的圆心角为β.由几何知识得到,
α=2π-2θ,β=2θ
正离子运动的时间为t1=2π-2θ2πT,正离子运动的时间为t2=2θ2πT,而周期T=2πmqB相同,则t1>t2.故C错误.
D、根据几何知识得到,重新回到磁场边界的位置与O点距离相等.故D正确.
故选ABD


本题解析:


本题难度:简单



4、选择题  如图,质量为m、带电量为+q的三个相同的带电小球A、B、C,从同一高度以初速度v0水平抛出,B球处于竖直向下的匀强磁场中,C球处于垂直纸面向里的匀强电场中,它们落地的时间分别为tA、tB、tC,落地时的速度大小分别为vA、vB、vC,则以下判断正确的是:(  )
A.tA=tB=tC
B.tA=tB>tC
C.vB>vA=vC
D.vA=vB<vC



参考答案:A、根据题意可知:A球只有重力做功,竖直方向上做自由落体运动;
B球除重力之外还受到洛伦兹力作用,但B的洛伦兹力总是水平方向的,不影响重力方向,所以竖直方向也做自由落体运动.但洛伦兹力不做功,也只有重力做功;
C球除重力做功外,还受到垂直纸面向里的电场力作用,竖直方向做自由落体运动,而且电场力对其做正功.
所以三个球在竖直方向上都做自由落体运动,下落的高度又相同,故下落时间相同,则有tA=tB=tC.故A正确,B错误.
C、根据动能定理可知:A、B两球合力做的功相等,初速度又相同,所以末速度大小相等,而C球合外力做的功比A、B两球合外力做的功大,而初速度与A、B球的初速度相等,故C球的末速度比A、B两球的末速度大,即vA=vB<vC.故C错误,D正确;
故选:AD.


本题解析:


本题难度:一般



5、选择题  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,磁场方向垂直横截面。一质量为m、电荷量为qq>0)的粒子以速率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60°。不计重力,该磁场的磁感应强度大小为
A.
B.
C.
D.


参考答案:A


本题解析:根据题意,画出粒子的运动轨迹,由图中几何关系可知,粒子做圆周运动的半径,由可知,,综上所述,正确答案为A。

【考点定位】带电粒子在磁场中的运动、洛伦兹力


本题难度:一般




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