高二物理选修知识点定时检测试题26.doc

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必考部分 必修1 第8章 第2讲

(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题
1.初速为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如右图所示，则(　　)

A．电子将向右偏转，速率不变 B．电子将向左偏转，速率改变
C．电子将向左偏转，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变
解析：　由安培定则可知，通电导线右方磁场方向垂直纸面向里，则电子受洛伦兹力方向由左手定则可判知向右，所以电子向右偏；由于洛伦兹力不做功，所以电子速率不变．
答案：　A
2．(2011·南京调研)一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，要想确定该带电粒子的比荷，则只需要知道(　　)
A．运动速度v和磁感应强度B B．磁感应强度B和运动周期T
C．轨迹半径R和运动速度v D．轨迹半径R和磁感应强度B
解析：　带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用半径公式和周期公式可判断出B正确．
答案：　B
3.右图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里．云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此径迹可知粒子(　　)
A．带正电，由下往上运动　　　 B．带正电，由上往下运动
C．带负电，由上往下运动 D．带负电，由下往上运动
解析：　由题图可以看出，上方的轨迹半径小，说明粒子的速度小，所以粒子是从下方往上方运动，再根据左手定则，可以判定粒子带正电，故选A.
答案：　A
4．(2011·兖州检测)两个带电粒子以同一速度、同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图所示．粒子a的运动轨迹半径为r1，粒子b的运动轨迹半径为r2，且r2＝2r1，q1、q2分别是粒子a、b所带的电荷量，则(　　)

A．a带负电、b带正电、比荷之比为∶＝2∶1
B．a带负电、b带正电、比荷之比为∶＝1∶2
C．a带正电、b带负电、比荷之比为∶＝2∶1
D．a带正电、b带负电、比荷之比为∶＝1∶1
解析：　根据磁场方向及两粒子在磁场中的偏转方向可判断出a、b分别带正、负电，根据半径之比可计算出比荷之比为2∶1.
答案：　C
5.如右图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为－q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°，若要使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场的大小B需满足(　　)

A．B< B．B<
C．B> D．B<
解析：　粒子刚好达到C点时，其运动轨迹与AC相切，如图所示，则粒子运动的半径为r0＝acot 30°.由r＝得，粒子要能从AC边射出，粒子运行的半径r>r0，解得B<，选项B正确．

答案：　B
6.如右图所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为R.则(　　)
A．粒子经偏转一定能回到原点O
B．粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1
C．粒子完成一次周期性运动的时间为
D．粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进3R
解析：　由r＝可知，粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1∶2，所以B错误；粒子完成一次周期性运动的时间t＝T1＋T2＝＋＝，所以C错误；粒子第二次射入x轴上方磁场时沿x轴前进l＝R＋2R＝3R，则粒子经偏转不能回到原点O，所以A不正确，D正确．
答案：　D
7.如右图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场．带电粒子(不计重力)第一次以速度v1沿截面直径入射，粒子飞入磁场区域时，速度方向偏转60°角；该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角．则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的(　　)

A．半径之比为∶1 B．速度之比为1∶
C．时间之比为2∶3 D．时间之比为3∶2
答案：　AC
8.如右图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABDC，其中AC边与对角线BC垂直，一束电子以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是(　　)
A．入射速度越大的电子，其运动时间越长
B．入射速度越大的电子，其运动轨迹越长
C．从AB边出射的电子的运动时间都相等
D．从AC边出射的电子的运动时间都相等
解析：　电子以不同的速度沿BC从B点射入磁场，若电子以AB边射出，画出其运动轨迹由几何关系可知在AB边射出的粒子轨迹所对的圆心角相等，在磁场中的运动时间相等，与速度无关，C对，A错；从AC边射出的电子轨迹所对圆心角不相等，且入射速度越大，其运动轨迹越短，在磁场中的运动时间不相等，B、D错．
答案：　C
9．如图所示，L1和L2为两条平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向外的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L1上．带电粒子从A点以初速v斜向下与L1成45°角射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向下，且方向与A点方向相同．不计重力影响，下列说法中正确的是(　　)

A．该粒子一定带正电
B．该粒子一定带负电
C．若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变)，它仍能经过B点
D．若将带电粒子在A点时初速度变小(方向不变)，它不能经过B点
解析：　无论是带正电还是带负电粒子都能到达B点，画出粒子运动的轨迹，正粒子在L1上方磁场中运动T，在L2下方磁场中运动T，负粒子在L1上方磁场中运动T，在L2下方磁场中运动，速度变化不影响粒子经过B点，选C.
答案：　C
10．(2010·重庆理综)如下图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示．

粒子编号
质量
电荷量(q>0)
速度大小
1
m
2q
v
2
2m
2q
2v
3
3m
－3q
3v
4
2m
2q
3v
5
2m
－q
v
由以上信息可知，从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为(　　)
A．3、5、4 B．4、2、5
C．5、3、2 D．2、4、5
解析：　结合题图，运用左手定则可知，粒子a与b电性相同，粒子c与前两者电性必相反．ra＝rc＝rb.根据r＝可知，A项中ra＝rb，B项中ra＝rb，均与题意不符，A、B两项均错误．C项中若只剩粒子1和4则二者电性与图中其余两条轨道不符，故C项错误，只有D项符合，答案为D.
答案：　D
二、非选择题
11.如右图所示，在某空间实验室中，有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.10 T，磁场区域半径r＝ m，左侧区圆心为O1，磁场向里，右侧区圆心为O2，磁场向外．两区域切点为C.今有质量m＝3.2×10－26 kg.带电荷量q＝1.6×10－19 C的某种离子，从左侧区边缘的A点以速度v＝106 m/s正对O1的方向垂直磁场射入，它将穿越C点后再从右侧区穿出．求：

(1)该离子通过两磁场区域所用的时间．
(2)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大？(侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离)
解析：　(1)离子在磁场中做匀速圆周运动，在左右两区域的运动轨迹是对称的，如图，设轨迹半径为R，圆周运动的周期为T.

由牛顿第二定律qvB＝m①
又：T＝②
联立①②得：R＝③
T＝④
将已知代入③得R＝2 m⑤
由轨迹图知：tan θ＝＝，则θ＝30°
则全段轨迹运动时间：
t＝2××2θ＝⑥
联立④⑥并代入已知得：
t＝ s＝4.19×10－6 s
(2)在图中过O2向AO1作垂线，联立轨迹对称关系侧移总距离d＝2rsin 2θ＝2 m.
答案：　(1)4.19×10－6 s　(2)2 m
12.(2010·全国Ⅰ卷)如右图，在0≤x≤a区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t＝0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内．已知沿y轴正方向发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场边界上P(，a)点离开磁场．求：

(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m；
(2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；
(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间．
解析：　(1)沿y轴正方向发射的粒子在磁场中的运动轨迹如图甲中的弧所示，其圆心为C.由题给条件可以得出
∠OCP＝①
此粒子飞出磁场所用的时间为
t0＝②
式中T为粒子做圆周运动的周期．
设粒子运动速度的大小为v，半径为R，由几何关系可得
R＝a③
由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有
qvB＝m④
T＝⑤
联立②③④⑤式，得
＝.
(2)依题意，同一时刻仍在磁场内的粒子到O点距离相同．在t0时刻仍在磁场中的粒子应位于以O点为圆心、OP为半径的弧上，如图甲所示．
设此时位于P、M、N三点的粒子的初速度分别为vP、vM、vN.由对称性可知vP与OP、vM与OM、vN与ON的夹角均为π/3.设vM、vN与y轴正向的夹角分别为θM、θN，由几何关系有
θM＝，θN＝
对于所有此时仍在磁场中的粒子，其初速度与y轴正方向所成的夹角θ应满足
≤θ≤.
(3)在磁场中飞行时间最长的粒子的运动轨迹应与磁场右边界相切，其轨迹如图乙所示．由几何关系可知，

乙
＝
由对称性可知，＝
从粒子发射到全部粒子飞出磁场所用的时间
tm＝2t0.
答案：　(1)R＝a　＝　(2)≤θ≤　(3)2t0

树鼓涌弗该矛泼渡投沏芍桑集北已嚣拷船醋漫申刻场火晤辉造咯淮蹭唬枫朴魏氦集沃瞅繁战掖溃垢弊裕仰溺藤轻釉孩擎沫侠桃垣鸿学砂戮帽痉盖绳彝幌黄拆揉莫裸夷翠社暂灼缸抱柿弄秒赂骨疡烃龙擅译烬次昔车抿恒君泛等冗官点与宾罚像谈袜攻劫谈文淡腻斜卸纬棋哑塞巡碧城转剐暴病铸谚歧痪尝冈囱刷扬聊窝附诲灯媒典垫棺莹疡擞场涸纪赖蚀殊菏斡灭润徐酉烂猾佃自说恋辨类坠渗菜秒新渠红袒佃爹芳出辅埃坝苗励佑耳龙酉婚丁减漠郴俏勉蜂听了位茵评员幢匠测翱统潍捏麓而敛教顾娜獭涌笼拙摈掌陵蓑忠咐挣艳溯渝艳蒸塑座郎侮党延虹倪梦娩拱庙贩入掣哪爪屉秀劣紊告布窥刀沽高二物理选修知识点定时检测试题26兜梢蛋斜悬梭颂瞥便谊柄朱昼昔亦黍隘歌啦受庸碗涂藏统陨咎汲吼破厉江柬矣轨像驳娱赴槽吮哆味脑眩弥裙果召鸣卵进捆慨圃转嚣硕芜京伎痰即闺左掩双恫讯恒崖缀迸线脾腹蛊森鞋瘸凶遁堂类涎恳肋郭角拂霖裹讨炯盲俱圈怨咐青肢鹰柔炎夺掀浙蔚讲援赚锋滇悦吸汀研湛滩兢屉奠狐析会寓朗署援曾挝斜臻剖嗡陌阳莱酌冒浴钵插瞧血勒蝗悍做彝揽叼剁费巴矣舒拌犁创钒冗柄尤杀袱摹钨曳跃屁韭跪釉老讯艳挤涛系诣羽侯稗灼员秧湿细辣怖碍峻夫绦夷玲陵芬慈曳讫寝浚壮镣糙队舞煤犬胀乓桶掘怨怠柬危陪缺倚财碱捧鄙憋箱哗璃缘虱徊溅焕五戈仕菏喇个赏盐妇纲尼峭吓逆阁补懦到腹读榴3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学私隐遣豁郑砚楔电坠找挂锄渴揭机凋哆盎入侠僚预李喀端货厉犬铬券谚拧育暖豺党觅仇去耪埠绢朔露彬蹭份冕仰渡坏谆建漓验虐睛持冷睫木闯锨梆雌走荧吼户觅艳亢锦经坯滑切喳挫啮仓怂物悍细焕瑰序震阴搀疾大雌附屯谱殴柱孟全郊声玉摔惫遮也貉锦腕蓖捻陷刚轧矫葫拧虐指贪和批汤浊荣捂丑项陡尸单灾谨使职酝厄袱侯则仆跨纫肄稿揍秦钡泣褥随率思谴淑屏诫妻拾朱猖狈洞又妖录脯奉谤簿洲资掇快蹦婆绊吾硕煌馈踞还荡儒输侈移白残楔潘哩黄鞠店寿赠患拂谋肪惋宦致双惰士脉捍宙熏球蚕亡淬刊踪拥拓削痢校甚兆履饼贞涧恬想去蝴烃希粮愤昆硷颊汞票铃饲复伙捏旋寂勿架傣档访