2022年高考物理一轮复习课时作业23磁场对运动电荷的作用-.docx
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1、二十三磁场对运动电荷的作用1如图所示,一带电塑料小球质量为m,用丝线悬挂于O点,并在竖直平面内摇摆,最大摆角为60,水平磁场垂直于小球摇摆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()A0B2mgC4mgD6mg答案:C解析:设小球自左方摆到最低点时速度为v,则mv2mgL(1cos 60),此时qvBmgm,当小球自右方摆到最低点时,v大小不变,洛伦兹力方向发生变化,TmgqvBm,得T4mg,故C正确2带电质点在匀强磁场中运动,某时刻速度方向如图所示,所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反,不计阻力,则在此后的一小段时间内,带
2、电质点将()A可能做直线运动B可能做匀减速运动C肯定做曲线运动D可能做匀速圆周运动答案:C解析:带电质点在运动过程中,重力做功,速度大小和方向发生变化,洛伦兹力的大小和方向也随之发生变化,故带电质点不行能做直线运动,也不行能做匀减速运动或匀速圆周运动,C正确3如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,在O点存在垂直纸面对里运动的匀速电子束MOP60,在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1.若将M处长直导线移至P处,则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2.那么F2与F1之比为()A1B2
3、C1 1D12答案:B解析:长直导线在M、N、P处时在O点产生的磁感应强度B大小相等,M、N处的导线在O点产生的磁感应强度方向都向下,合磁感应强度大小为B12B,P、N处的导线在O点产生的磁感应强度夹角为60,合磁感应强度大小为B2B,可得B2B12,又由于F洛qvB,所以F2F12,选项B正确4(多选)如图所示,在边界上方存在着垂直纸面对里的匀强磁场,有两个电荷量、质量均相同的正、负粒子(不计重力),从边界上的O点以相同速度先后射入磁场中,入射方向与边界成角,则正、负粒子在磁场中()A运动轨迹的半径相同B重新回到边界所用时间相同C重新回到边界时速度大小和方向相同D重新回到边界时与O点的距离相
4、等答案:ACD解析:洛伦兹力充当带电粒子做圆周运动的向心力,qvBm,带电粒子做圆周运动的半径r,依据题意,正、负粒子在磁场中运动的轨道半径相同,选项A正确;依据qvBmr,可得带电粒子做圆周运动的周期T,而正粒子在磁场中运动的时间为t1T,而负粒子在磁场中运动的时间为t2T,两时间并不相同,选项B错误;正、负带电粒子重新回到边界时速度大小和方向是相同的,选项C正确;两粒子重新回到边界时与O点的距离都是2rsin ,选项D正确5(2021马鞍山二检)如图所示,abcd为一正方形边界的匀强磁场区域,磁场边界边长为L,三个粒子以相同的速度从a点沿ac方向射入,粒子1从b点射出,粒子2从c点射出,粒
5、子3从cd边垂直于磁场边界射出,不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用依据以上信息,可以确定()A粒子1带负电,粒子2不带电,粒子3带正电B粒子1和粒子3的比荷之比为21C粒子1和粒子3在磁场中运动的时间之比为41D粒子3的射出位置与d点相距答案:B解析:依据左手定则可知粒子1带正电,粒子2不带电,粒子3带负电,选项A错误;粒子1在磁场中的轨迹为四分之一圆周,半径r1L,时间t1T,粒子3在磁场中的轨迹为八分之一圆周,半径r3L,时间t3T,则t1t3,选项C错误;由r可知粒子1和粒子3的比荷之比为r3r121,选项B正确;粒子3的射出位置与d点相距(1)L,选项D错误6两个电荷量分别为q和q的带
6、电粒子a和b分别以速度va和vb射入匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30和60,磁场宽度为d,两粒子同时由A点动身,同时到达B点,已知A、B连线与磁场边界垂直,如图所示,则()A两粒子的轨道半径之比RaRb1B两粒子的质量之比mamb12Ca粒子带正电,b粒子带负电D两粒子的速度之比vavb12答案:B解析:由几何关系可知,RaRb3,选项A错误;由于两粒子的运动时间相等,由t可知mamb12,选项B正确;由左手定则可判定a粒子带负电,b粒子带正电,选项C错误;依据R,可推断vavb23,选项D错误7如图所示,正方形区域ABCD中有一垂直于纸面对里的匀强磁场,一个粒子(不计重力
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