【优化探究】2013年高三物理一轮复习课时作业-第八章第二单元-沪科版.doc

【优化探究】2013年高三物理一轮复习课时作业 第八章第二单元 沪科版
(时间：45分钟，满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1．(2012年顺义模拟)如图所示的是电视机显像管及其偏转线圈L，如果发现电视画面幅度比正常时偏大，可能是因为(　　)

A．电子枪发射能力减弱，电子数减少
B．加速电场电压过低，电子速率偏小
C．偏转线圈匝间短路，线圈匝数减少
D．偏转线圈电流过小，偏转磁场减弱
解析：电子偏转的半径与电子数无关，A错误；根据qvB＝知，r＝，故v越小，电子在磁场中偏转半径越小，而通过磁场区域时，偏转角越大，B正确；B越小，r越大，偏转角度越小，故C、D错误．
答案：B
2．“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球进行了近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新的成果．月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，如图所示是探测器通过月球表面①、②、③、④四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片(尺寸比例相同)，设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知磁场从强到弱的位置排列正确的是(　　)

A．①②③④　　　　　　　　 B．①④②③
C．④③②① D．③④②①
解析：由图可知带电粒子做圆周运动的半径r1＜r2＜r3＜r4，根据带电粒子在匀强磁场中轨道半径公式r＝可得：B1＞B2＞B3＞B4，故选项A正确．
答案：A
3.

如图所示，内壁光滑的玻璃管长为L，平放在光滑水平桌面上．玻璃管底部有一质量为m，电荷量为－q的小球，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B.现让玻璃管绕通过开口端的竖直轴O以角速度ω在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，则玻璃管底部所受压力大小(　　)
A．可能为0 B．等于mLω2
C．等于mLω2＋qBLω D．等于mLω2－qBLω
解析：本题考查受力分析，洛伦兹力方向的判断，圆周运动的向心力．根据左手定则，物体受到的洛伦兹力的方向沿半径向外，由于物体做匀速圆周运动其合外力指向圆心，故玻璃管对小球有指向圆心的压力，FN－qvB＝mLω2，v＝ωr，所以FN＝mLω2＋qBLω.本题正确选项为C.
答案：C
4.

如图所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子，自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且ac＝ab，电子电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为(　　)
A．3q/2e B．q/e
C．2q/3e D．q/3e
解析：该题考查带电离子在磁场中的运动．离子在磁场中所受洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，其半径r＝，离子碰上电子后半径变化，r′＝＝，所以q′＝，Δq＝q，正确答案是D.
答案：D
5.如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为e/m的电子以速度v0从A点沿AB边入射，欲使电子经过BC边，磁感应强度B的取值为(　　)
A．B＞
B．B＜
C．B＜
D．B＞
解析：由题意，如右图所示，电子正好经过C点，此时圆周运动的半径R＝/cos 30°＝，要想电子从BC边经过，圆周运动的半径要大于，由带电粒子在磁场中运动的公式r＝有＜，即B＜，C正确．

答案：C
6.

如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个电荷量绝对值相同、质量相同的正、负粒子(不计重力)，从O点以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ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大小和方向相同
D．重新回到边界时与O点的距离相等

答案：BCD
7.

如图所示，在一匀强磁场中有三个带电粒子，其中1和2为质子，3为α粒子的径迹．它们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，三者轨迹半径r1＞r2＞r3并相切于P点，设T、v、a、t分别表示它们做圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间，则(　　)
A．T1＝T2＜T3 B．v1＝v2＞v3
C．a1＞a2＞a3 D．t1＜t2＜t3
解析：各粒子做圆周运动的周期T＝，根据粒子的比荷大小可知：T1＝T2＜T3，故A正确；由于r1＞r2＞r3结合r＝及粒子比荷关系可知v1＞v2＞v3，故B错误；粒子运动的向心加速度a＝，结合各粒子的比荷关系及v1＞v2＞v3可得：a1＞a2＞a3，故C正确；由题图可知，粒子运动到MN时所对应的圆心角的大小关系为θ1＜θ2＜θ3，而T1＝T2，因此t1＜t2，由T2＜T3，且θ2＜θ3，可知t2＜t3，故D正确．
答案：ACD
8.

如图所示，一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直纸面向外的磁感应强度方向为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是下图中的(　　)

解析：由左手定则可判断出磁感应强度B在磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内磁场方向分别为向外、向里、向外，在三个区域中均运动圆周，故t＝，由于T＝，求得B＝.只有C选项正确．
答案：C
9．某空间存在着如图(甲)所示的足够大的，沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t1＝0时刻，水平恒力F作用在物块B上，使A、B由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法中正确的是(　　)

A．图(乙)可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系，图中y表示洛伦兹力大小
B．图(乙)可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力大小
C．图(乙)可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力大小
D．图(乙)可以反映B对地面的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力大小
解析：在恒力F的作用下，A、B一起由静止开始做匀加速运动，则A所受洛伦兹力的大小应由零开始增大；A、B间的摩擦力是静摩擦力，大小为mAa不变；A在竖直方向上受力平衡；N＝qvB＋mAg，当v由零开始均匀增大时，N由mAg开始均匀增大；A、B整体在竖直方向上受力平衡：F地＝qvB＋(mA＋mB)g，当v由零开始均匀增大时，F地由(mA＋mB)g开始均匀增大，故应选C、D.
答案：CD
10．(2011年高考浙江理综)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.一群质量为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增大
解析：利用左手定则可判定只有负电荷进入磁场时才向右偏，故选项A错误．利用qvB＝知r＝，能射出的粒子满足≤r≤，因此对应射出粒子的最大速度vmax＝＝，选项B正确．vmin＝＝，Δv＝vmax－vmin＝，由此式可判定选项C正确、选项D错误．
答案：BC
二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
11．(15分)(2012年

临沂模拟)在以坐标原点O为圆心，半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示．一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出．
(1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？
解析：(1)由粒子的运行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷．
粒子由A点射入，由C点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径R＝r ①
又qvB＝m ②
则粒子的比荷＝. ③

(2)粒子从D点飞出磁场速度方向改变了60°角，故AD弧所对圆心角为60°，粒子做圆周运动的半径
R′＝rcot 30°＝r ④
又R′＝ ⑤
所以B′＝B ⑥
粒子在磁场中运行时间
t＝T＝×＝. ⑦
答案：(1)负电荷　　(2)B　
12．(15分)如图所示，一根水平

光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R＝0.50 m的绝缘光滑槽轨．槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.50 T．有一个质量m＝0.10 g，带电荷量为q＝＋1.6×10－3 C的小球在水平轨道上向右运动．若小球恰好能通过最高点，重力加速度g＝10 m/s2.
试求：
(1)小球在最高点所受的洛伦兹力f；
(2)小球的初速度v0.
解析：(1)设小球在最高点的速度为v，则小球在最高点所受洛伦兹力
f＝qvB　方向竖直向上； ①
由于小球恰好能通过最高点，故小球在最高点由洛伦兹力和重力的合力提供向心力，即
mg－f＝ ②
将①代入②式求解可得v＝1 m/s，f＝8×10－4 N.
(2)由于无摩擦力，且洛伦兹力不做功，所以小球在运动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可得
mv＝mgh＋mv2 ③
其中h＝2R④
求解可得v0＝ m/s.
答案：(1)8×10－4 N　(2) m/s

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