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1、高二物理测试题磁场对运动电荷的作用力一、选择题1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2处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值()A与粒子电荷量成正比B与粒子速率成正比C与粒子质量成正比 D与磁感应强度成正比3.如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是()A当从a端通入电流时，电子做匀加速直线运动B当从b端通入电流时，电子做匀加速直线运动C不管
2、从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动D不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动4显像管的原理示意图如图所示，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，若使高速电子流打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是()5.如图所示，为一圆形区域的匀强磁场，在O点处有一放射源，沿半径方向射出速率为v的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力，则()A带电粒子1的比荷与带电粒子2的荷质比比值为3 1B带电粒子1的比荷与带电粒子2的
3、荷质比比值为 1C带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2 1D带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为1 26.利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L，一些质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法不正确的是()A粒子带正电B射出粒子的最大速度为C保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差不变7.如图所示，
4、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(0)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若一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B若一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大C若v一定，越大，则粒子在磁场中运动的时间越短D若v一定，越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远 8如图，宽d4cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直于纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r10cm，则()A右边界：8cmy8cm有粒子射出B右边
5、界：y8cm有粒子射出D左边界：0y16cm有粒子射出二、非选择题9.如图MN表示垂直纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速度v射入磁场区域，最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l。不计重力，则此粒子的比荷为_。10水平绝缘杆MN套有质量为m, 电荷量为q的带电小球，小球与杆的动摩擦因数为，将该装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，给小球一水平初速度v0，则小球的最终速度可能为_。11在光滑绝缘的水平面上建有如图所示的平面直角坐标系。空间存在着范围足够大方向竖直向上的匀强磁场。在此水
6、平面上有均可视为质点的不带电小球a和带正电的小球b。现给a球以某一速度使其沿x轴正方向运动，当a球通过坐标系原点O瞬间，同时使b球从坐标原点O沿y轴正向以速度v0使其在磁场中做匀速圆周运动，最终b球能与a球相遇(a，b小球彼此不接触，且小球b在运动过程中电荷量保持不变)。求：满足上述条件a球速度的大小。12如图所示，一匀强磁场磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，其边界是半径为R的圆，AB为圆的一直径。在A点有一粒子源向圆平面内的各个方向发射质量为m，电量为q的粒子，粒子重力不计。(1)有一带电粒子以v1的速度垂直磁场进入圆形区域，恰从B点射出。求此粒子在磁场中运动的时间；(2)若磁场的边界是绝缘
7、弹性边界(粒子与边界碰撞后将以原速率反弹)，某粒子沿半径方向射入磁场，经过2次碰撞后回到A点，则该粒子的速度为多大？13一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，矩形区域的左边界ad长为L，现从ad中点O垂直于磁场射入一速度方向与ad边夹角为30、大小为v0的带正电粒子，如图所示。已知粒子电荷量为q，质量为m(重力不计)，问：(1)若要求粒子能从ab边射出磁场，v0应满足什么条件？(2)若要求粒子在磁场中运动的时间最长，粒子应从哪一条边界处射出，出射点位于该边界上何处？最长时间是多少？高二物理测试题磁场对运动电荷的作用力答案1B 2D 3C 4A 5A 6A
8、7C 8AD 9 100、v0、 11解析b球在磁场中做匀速圆周运动所以有qv0Bm 得R 周期Tb球只能与a球相遇在图中S处，相遇所需时间为 tT；k0,1,2,3，a球通过的路程为OS2R；所以可得a球的速度大小 v 故v；k0,1,2,3，。12(1)根据牛顿第二定律，有qv1Bm 解得r12R粒子的运动轨迹如图甲所示，则 粒子在磁场中运动的时间 tT(2)粒子运动情况如图乙所示，则又r2RtanR根据牛顿第二定律，有qv2Bm 解得v2。13解析(1)当粒子轨迹恰好与cd边相切时，是粒子能从ab边射出磁场区域时轨迹圆半径最大的情况，设此半径为R1，如图甲所示。则有R1cos60R1可得
9、：R1L当粒子轨迹恰好与ab边相切时是粒子能从ab边射出磁场区域时轨迹圆半径最小的情况，设此半径为R2，如图乙所示则有：R2sin30R2得：R2故粒子从ab边射出的条件为R2RR1，即RL根据qv0Bm，得v0所以v0(2)因为tT所以粒子运动所经过的圆心角越大，粒子在磁场中运动时间越长，从图中可以看出，如果粒子从cd边射出，则圆心角最大为60，若粒子从ab边射出，则圆心角最大为240，粒子从ad边射出，圆心角最大为36060300，由于磁场足够长，故粒子不可能从右侧射出。综上所述，为使粒子在磁场中运动的时间最长，粒子应从ad边射出，如图乙所示，设出射点到O点的距离为x，从图中可以看出，P点是离O点距离最大的出射点PO2R2sin30则x，即出射点O的距离不超过tmaxT
