【物理】2020届一轮复习人教版 磁场对运动电荷的作用 课时作业 (1)

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【物理】2020届一轮复习人教版 磁场对运动电荷的作用 课时作业 (1)

‎2020届一轮复习人教版 磁场对运动电荷的作用 课时作业 一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。其中1~5为单选,6~10为多选)‎ ‎1.如图,半径为R的半圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为+q且不计重力的粒子,以速度v沿与半径PO夹角θ=30°的方向从P点垂直磁场射入,最后粒子垂直于MN射出,则磁感应强度的大小为(  )‎ A. B. C. D. 答案 B 解析 根据题述可得带电粒子运动的轨迹半径r满足rcos60°=R,r=2R。带电粒子在匀强磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,qvB=m,解得磁感应强度的大小为B=,B正确。‎ ‎2.如图所示,一带电塑料小球质量为m,用丝线悬挂于O点,并在竖直平面内摆动,最大摆角为60°,水平磁场垂直于小球摆动的平面。当小球自左方摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为(  )‎ A.0 B.2mg ‎ C.4mg D.6mg 答案 C 解析 设小球自左方最大摆角处摆到最低点时速度为v,则mv2=mgL(1-cos60°),此时qvB-mg=m,当小球自右方最大摆角处摆到最低点时,v大小不变,洛伦兹力方向发生变化,此时有T-mg-qvB=m,解得T=4mg,故C正确。‎ ‎3.如图所示,正三角形的三条边都与圆相切,在圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,质子P(H)和氦核Q(He)都从A点沿∠BAC的角平分线方向射入磁场,质子P(H)从C点离开,氦核Q(He)从相切点D离开磁场,不计粒子重力,则质子和氦核的入射速度大小之比为(  )‎ A.6∶1 B.3∶1 ‎ C.2∶1 D.3∶2‎ 答案 A 解析 设圆形区域的半径为R,质子P的入射速度大小为v1,质量为m,电荷量为e,质子从C 点离开,在磁场中其运动轨迹所对的圆心角为60°,设其轨迹半径为r1,则有tan60°=,解得r1=R,根据洛伦兹力提供向心力可知,ev1B=m,解得v1=;设氦核Q的入射速度大小为v2,则质量为4m,电荷量为2e,氦核Q从D点离开磁场,在磁场中其运动轨迹所对的圆心角为120°,设其轨迹半径为r2,则有tan60°=,解得r2=,根据洛伦兹力提供向心力可知,2ev2B=4m,解得v2=,质子和氦核的入射速度大小之比为v1∶v2=∶=6∶1,A正确。‎ ‎4.如图所示,在真空中,水平导线中有恒定电流I通过,导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同,则质子可能的运动情况是(  )‎ A.沿路径a运动 B.沿路径b运动 C.沿路径c运动 D.沿路径d运动 答案 B 解析 由安培定则,电流在下方产生的磁场方向指向纸外,由左手定则,质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上。则质子的轨迹必定向上弯曲,因此C、D必错;由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直,故其运动轨迹必定是曲线,则B正确,A错误。‎ ‎5.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θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)。则下列说法正确的是(  )‎ A.若v一定,θ越大,则粒子在磁场中运动的时间越短 B.若v一定,θ越大,则粒子离开磁场的位置距O点越远 C.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的角速度越大 D.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的时间越短 答案 A 解析 由左手定则可知,带正电的粒子向左偏转。若v一定,θ越大,则粒子在磁场中运动的时间越短,A正确;若v一定,θ等于90°时,粒子离开磁场的位置距O点最远,为2r=,B错误;若θ一定,粒子在磁场中运动的周期与v无关,粒子在磁场中运动的角速度与v无关,粒子在磁场中运动的时间与v无关,C、D错误。‎ ‎6.长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示。磁感应强度为B,板间距离为l,极板不带电。现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是(  )‎ A.使粒子的速度v< B.使粒子的速度v> C.使粒子的速度v> D.使粒子的速度v2、v1=v2或v1 T 解析 ‎ ‎(1)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,则qvB=,解得R=0.5 m,而=0.5 m,故圆心一定在x轴上,轨迹如图甲所示,‎ 由几何关系可知OQ=R+Rcos37°=0.9 m。‎ ‎(2)带电粒子不从x轴射出,临界轨迹如图乙所示。‎ 由几何关系得OP=R′+R′sin37°,R′=,‎ 解得B1= T。‎ 磁感应强度B′>B1,即B′> T。‎
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