2020高中物理 磁场对运动电荷的作用力同步练习

2020高中物理 磁场对运动电荷的作用力同步练习

磁场对运动电荷的作用力同步练习 ‎ ‎1、关于带电粒子所受洛仑兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是（ B ）‎ A、f、B、v三者必定均相互垂直 B、f必定垂直于B、v，但B不一定垂直v C、B必定垂直于f，但f不一定垂直于v D、v必定垂直于f，但f不一定垂直于B ‎2、有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是（ BD ）‎ A、电荷在磁场中一定受磁场力的作用 B、电荷在电场中一定受电场力的作用 C、电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直 D、电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直 ‎3（2020年广东文科基础)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，其受到的洛伦兹力的方向，下列表述正确的是（ ）‎ A．与磁场方向相同 B．与运动方向相同 C．与运动方向相反 D．与磁场方向垂直 答案：D ‎【解析】带电粒子垂直匀强磁场方向运动，根据左手定则可知洛仑兹力方向与磁场方向垂直（A错）、与运动方向垂直（D 对、BC均错）。‎ ‎4、如图所示，各带电粒子均以速度v射入匀强磁场，其中图C中v的方向垂直纸面向里，图D中v的方向垂直纸面向外，试分别指出各带电粒子所受洛仑兹力的方向。‎ ‎（A）竖直向上（B）垂直于纸同向里（C）水平向右（D）竖直向下 ‎5（2020年广东理科基础）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，可知大小与速度有关，洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向，不改变速度的大小。‎ ‎6、关于带电粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是（ ）‎ A、带电粒子飞入匀强磁场后，一定做匀速圆周运动 B、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，速度一定不变 C、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，洛仑兹力的方向总和运动方向垂直[ ]‎ D、带电粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，动能一定保持不变 ‎7（08广东理科基础）电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A．速率越大，周期越大　　　　　　　　B．速率越小，周期越大 C．速度方向与磁场方向平行　　　　　　D．速度方向与磁场方向垂直 ‎【答案】D ‎ ‎【解析】由可知，选项A、B错误，做匀速圆周运动时，速度方向与磁场方向垂直，选项D正确。‎ ‎8（08广东卷）带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是 A．粒子先经过a点，再经过b点 B．粒子先经过b点，再经过a点 C．粒子带负电 D．粒子带正电 ‎【答案】AC ‎【解析】由可知，粒子的动能越小，圆周运动的半径越小，结合粒子运动轨迹可知，粒子选经过a点，再经过b点，选项A正确。根据左手定则可以判断粒子带负电，选项C正确。‎ ‎9（2020海南）.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：在磁场中半径 运动时间：（θ为转过圆心角），故BD正确，当粒子从O点所在的边上射出的粒子时：轨迹可以不同，但圆心角相同为1800，因而AC错 ‎10、如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，∠AOB=120°，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（ ）‎ 图3‎ ‎\‎ ‎\_‎ ‎.---(')‎ o( )_-_‎ A．2πr/3v0 B．2πr/3v0‎ C．πr/3v0 D．πr/3v0‎ ‎11、两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1：4，电量之比为1：2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为（ C ）‎ A、2：1 B、1：‎1 C、1：2 D、1：4‎ ‎12 (04北京理综)如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。沿将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（ C ）‎ ‎ A. 在b、n之间某点 ‎ B. 在n、a之间某点 ‎ C. a点 ‎ D. 在a、m之间某点 ‎13、如图1所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直于磁场射入容器中,其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则（ AD ）‎ 图1‎ A.电子速率之比为vc:vd=2:1‎ B．电子在容器中运动所用时间之比为tc:td=1:2‎ C．电子在容器中运动时的加速度大小之比是ac：ad=‎ D．电子在容器中运动时的加速度大小之比ac：ad=2:l x O y C B A v ‎14[06天津卷.24]在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度应大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界的交点C处沿＋y方向飞出。‎ ‎　（1）判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；‎ ‎　（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B/，该粒子仍以A处相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B/多大？此粒子在磁场中运动手所用时间t是多少？‎ ‎【解析】：（18分）　‎ ‎（1）由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。‎ 粒子由A点射入，由C点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径 R＝r ①‎ 又 qvB＝m ②‎ 则粒子的比荷 　　　　　　　 ③‎ ‎　　（2）粒子从D点飞出磁场速度方向改变60°角，故AD弧所对应的圆心角为60°，粒子做国，圆周运动的半径 ‎　　　　　　　　　R/＝rcot30°＝r ④[ ]‎ 又 R/＝m ⑤‎ 所以　　B/＝B ⑥‎ 粒子在磁场中飞行时间[‎ t＝　　 ⑦[ ]‎ ‎【备考提示】：本题考查带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，求解关键是找出带电粒子做圆周运动的圆心，求解其轨迹半径，还考查了考生分析、综合和运用数学知识解决问题的能力。‎