《第八章 磁场课后练习：24(含详细解析2019新题)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第八章 磁场课后练习：24(含详细解析2019新题)（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时训练24磁场对运动电荷的作用、选择题1粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的2倍与4倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大 小相等、方向相反的速度开始运动已知磁场方向垂直纸面向里以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹 的是（）CXX X X XXDXXXXmv则粒子运动的轨道半径r = Bq,由 m乙，勺甲=4q乙，所以r乙=2r甲，即粒子乙运动的轨道半径大，同时由题意知，粒子进入磁场 根据左手定则可以判断粒子在磁场中受到的洛伦兹力的方向，选项C正确，A、B、D错误./XM带负电，N带正电M的速率小于N的速率洛伦兹力对M、N不做功M的运行时间大于N的运行时间解析 根据带电粒子在磁场中
2、受洛伦兹力的作用，洛伦兹力提供向心力, 题意可知：m甲=2m 的速度方向相反，答案C2.XXXBMN X 皆八乂、X X X质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力 的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（）A.B.C.D.解析根据左手定则，知选项A正确；由R = mv知，半径R大，速率V也大，即vMvN,选项B错误；洛伦rp兹力不做功，选项C正确；两粒子运动时间皆为t = 2=囂与R、V无关，则选项D错误. 答案AC3.XX0如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正.负粒子（不计重力影响），
3、 从0点以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成e角，则正、负粒子在磁场中（）A. 运动时间相同B. 运动轨迹的半径相同C重新回到边界时速度的大小和方向相同D重新回到边界的位置与0点的距离相等mv解析 根据r=Bq可知，它们运动轨迹的半径相同，B对；作出它们的运动轨迹（图略）可知，两粒子在磁场 中的运动时间不同，重新回到边界时速度的大小和方向相同，距离0点的距离相等，A错，C、D正确.答案BCD4如图所示，带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从0点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的 入射方向与磁场边界的夹角分别为30。和60,且同时到达P点.a、b两粒子的质量之比为（）pAC解析 作出
4、两粒子的轨迹图（图略），易知：Rb-3R,ba知两粒子的动能相同，在磁场中的运动时间相等，可列式:a的圆心角等于120, b的圆心角等于60，又已B%3m v 2 nm 2 nm,11Bq , 3Bq = 6Bq，2吧=2吧，联立可得aabm 3釘4, C正确b答案c5.如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方 向入射时，穿过此区域的时间为t,若该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B,带电粒子仍以同一初 速度沿截面直径方向入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了n，根据上述条件可求得的物理量为（） 带电粒子的初速度 带电粒子在磁场中运动
5、的半径 带电粒子在磁场中运动的周期 带电粒子的比荷A.B.C.D. _ 解析 无磁场时t =竽（口 v0未知），有磁场时只=佃=，运动时间t =6丁 =爲 由此解得：m = 23Bt3,忑厂0tt, T= ;3n t.故 C、D 正确.答案CD6. 2013新课标全国卷II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,磁场方向垂直于横 截面，一质量为m、电荷量为q（q0）的粒子以速率v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（）B哄B . qRA迤3qR3mvCqR解析D. qRmv3頁，A项正确.X 乂 x;A+x I xb
6、x IX X X根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示，由几何关系可得，粒子运动的半径r;3R,根据粒子受到的洛伦 v2f3i兹力提供向心力可得，qvB = m，解得，B=答案A，/xXX7用绝缘细线悬挂一个质量为m,带电荷量为+q的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁 场中由于磁场的运动，小球静止在图中位置，这时悬线与竖直方向夹角为a，并被拉直，则磁场的运动速度 和方向是（）A.B.C.v = BBg,水平向左mgtanav= B,竖直向下mgtanav= b,竖直向上Dv = Bg,水平向右解析根据运动的相对性，带电小球相对磁场的速度与磁场相对于小球（相对地面静止）的速度大小相等、
7、方向相反洛伦兹力F = qvB中的v是相对于磁场的速度根据力的平衡条件可以得出，当小球相对磁场以速度 v=mgtBqa竖直向下运动或以速度v=Bg水平向右运动，带电小球都能处于图中所示的平衡状态，故本题选A、 C.答案AC_.O B严、.mv I ； j r,要使粒子在磁场中运动的时间最长，则粒子在磁场中运动的圆弧所对应的弧长最长，从图中 可以看出，以直径ab为弦、R为半径所作的圆周，” 2nm2a 小 2amqB ，t=苛，运动时间tm=2nxT=又. r 3 又 sina =r = 5，所以 t =6.5x10-8 s.m答案 (1)5.0x10-2 m(2)6.5x10-8 s12.如图
8、所示，在一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外一束质量为m、 电荷量为q的带正电的粒子沿平行于直径MN的方向进入匀强磁场，粒子的速度大小不同，重力不计，入射点P 到直径MN的距离为h,求：某粒子经过磁场射出时的速度方向恰好与其入射方向相反，粒子的入射速度是多大？(2) 恰好能从M点射出的粒子速度是多大？R(3) 若人=2,粒子从P点经磁场到M点的时间是多少？解析 粒子出射方向与入射方向相反，在磁场中走了半周，其半径ri = hv2由 qv B = mi r得 =gBh得 vi= m粒子从M点射出，其运动轨迹如图所示，在MQ0中,r2= (R R2 h2)2+ (h
9、r)22 2 得r =2R2 R j R2 h2h2由 qv B = mr2 r2 ,；R2 h2得v2 =mhNRhn(3)若 h = 2， sinZPOQ = R,可得ZP0Q = 67 n 由几何关系得粒子在磁场中偏转所对应的圆心角为a = n2 nm 周期T =貢所以2占=盂13.2013海南卷如图，纸面内有E、F、G三点，ZGEF = 30,ZEFG=135。空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外先使带有电荷量为q(q0)的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出，其 轨迹经过G点；再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出，其轨迹也经过G点两 点电
10、荷从射出到经过G点所用的时间相同，且经过G点时的速度方向也相同.已知点电荷a的质量为m,轨道半 径为R不计重力求：(1) 点电荷a从射出到经过G点所用的时间；(2) 点电荷b的速度的大小.解析(1)设点电荷a的速度大小为v,由牛顿第二定律得V2由式得V=警m设点电荷a做圆周运动的周期为T,有 ” 2 nmT= qvB = mR qB如图，0和0分别是a和b的圆轨道的圆心设a在磁场中偏转的角度为0,由几何关系得e =90故a从开始运动到经过G点所用的时间t为nm仁2qBr n r n设点电荷b的速度大小为”轨道半径为R1, b在磁场中偏转的角度为叭，依题意有七=节=寸1r n由式得v= V由于两轨道在G点相切，所以过G点的半径OG和O1G在同一直线上由几何
