当前位置：文档之家 › 2014届高考物理一轮复习 第8章 第2单元《磁场对运动电荷的作用》定时跟踪检测 新人教版 Word版含解析

2014届高考物理一轮复习 第8章 第2单元《磁场对运动电荷的作用》定时跟踪检测 新人教版 Word版含解析

  • 格式：doc
  • 大小：648.50 KB
  • 文档页数：8

2014届高考物理一轮复习定时跟踪检测：第8章 第2单元《磁场对运动电荷的作用》（人教版） (时间：45分钟 满分：100分) 一、选择题(每小题7分，共70分)

1．如图所示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：由于金属板的阻挡，粒子速率减小，粒子穿过金属板后做圆周运动的半径减小，故粒子由下向上运动，A对，B错．由照片看出，粒子向左偏转，据左手定则可以确定粒子带正电，C、D错． 答案：A 2．在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又垂直进入另一个磁感应强度是原来的磁感应强度2倍的匀强磁场，则( ) A．粒子的速率加倍，周期减半 B．粒子的速率不变，轨迹半径减半 C．粒子的速率减半，轨迹半径为原来的四分之一 D．粒子的速率不变，周期减半

解析：洛伦兹力不改变带电粒子的速率，故A、C错；由r＝mvqB，T＝2πmqB知，磁感应强度加倍时，轨迹半径减半，周期减半，故B、D正确． 答案：BD 3．如图所示是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为

B0的匀强磁场．下列表述正确的是( )

A．质谱仪是分析同位素的重要工具 B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小[ 解析：质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，A对．速度选择器中电场

力与洛伦兹力是一对平衡力，即qvB＝qE，故v＝EB.据左手定则可以确定，速度选择器中的磁

场方向垂直纸面向外，B、C对．粒子在匀强磁场中运动的半径r＝mvqB，即粒子的比荷qm＝vBr，由此看出粒子运动的半径越小，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大，D错． 答案：ABC 4．一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．下列说法正确的是( )[ A．质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大 B．质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大 C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值 D．不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子

解析：由r＝mvqB得，当r＝R时，质子有最大速度vm＝qBRm，即B、R越大，vm越大，vm与

加速电压无关， A对，B错．随着质子速度v的增大、质量m会发生变化，据T＝2πmqB知质子做圆周运动的周期也变化，所加交流电与其运动不再同步，即质子不可能一直被加速下去，C错．由上面周期公式知α粒子与质子做圆周运动的周期不同，故此装置不能用于加速α粒子，D错． 答案：A 5．一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电量不变)．从图中情况可以确定( ) A．粒子从a到b，带正电 B．粒子从b到a，带正电 C．粒子从a到b，带负电 D．粒子从b到a，带负电 解析：垂直于磁场方向射入匀强磁场的带电粒子受洛伦兹力作用，使粒子做匀速圆周运动，半径r＝mv/(qB)．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量减小，磁感应强度B与带电量不变，又据Ek＝12mv2知，v在减小，故r减小，可判定粒子从b向a运动；另据左手定则，可判定粒子带正电．B选项正确． 答案：B 6．如图所示，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<3mv3aq B. B<3mv3aq

C. B>3mvaq D. B<3mvaq 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＝acot30°.由r＝mvqB得，粒

子要能从AC边射出，粒子运行的半径r>r0，解得B<3mv3aq，选项B正确． 答案：B 7．[2013·保定八校高三联考]如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子(带电粒子重力不计)，恰好从e点射出，则( ) A. 如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出 B. 如果粒子的速度增大为原来的三倍，将从f点射出 C. 如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，也将从d点射出 D. 只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时，从e点射出所用时间最短 解析：作出示意图如图所示，根据几何关系可以看出，当粒

子从d点射出时，轨道半径增大为原来的二倍，由半径公式R＝mvqB

可知，速度也增大为原来的二倍，A项正确，显然C项错误；当粒子的速度增大为原来的四倍时，才会从f点射出，B错误；据粒子的周期公式T＝2πmqB，可见粒子的周期与速度无关，在磁场中的运动时间取决于其轨迹圆弧所对应的圆心角，所以从e、d射出时所用时间相等，从f点射出时所用时间最短． 答案：A 8．如图所示，界面PQ与水平地面之间有一个正交的匀强磁场B和匀强电场E，在PQ上方有一个带正电的小球A自O静止开始下落，穿过电场和磁场到达地面．设空气阻力不计，下列说法正确的是( )

A．在复合场中，小球做匀变速曲线运动 B．在复合场中，小球下落过程中的电势能减小 C．小球从静止开始下落到水平地面时的动能等于其电势能和重力势能的减少量总和 D．若其他条件不变，仅增大磁感应强度，小球从原来位置下落到水平地面时的动能不变 解析：小球进入复合场时，电场力与洛伦兹力方向相同(向右)，因此小球不可能沿竖直方向向下运动，电场力会对小球做正功，小球电势能减小，故B正确；小球下落时有两个力做正功：重力和电场力，由动能定理知小球动能的改变量等于重力和电场力做功之和，而重力和电场力做功之和又等于小球重力势能和电势能的减少量之和，故C正确；由于动能和速度的变化引起洛伦兹力的变化，故加速度变化，故A错误；仅增大感应强度，则小球穿过复合场区时在电场方向上的位移会发生改变，因此电场力做的功也会不同，则小球到达地面时的动能也会不同，故D错． 答案：BC 9. [2013·唐山二模]如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向平行于轴线．在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔M、N，现有一束速率不同、比荷均为k的正、负离子，从M孔以α角入射，一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N孔射出(不考虑离子间的作用力和重力)．则从N孔射出的离子( ) A. 是正离子，速率为kBR/cosα B. 是正离子，速率为kBR/sinα C. 是负离子，速率为kBR/sinα来 解析：因为离子向下偏，根据左手定则，离子带正电，运动轨迹如图，由几何关系可知r＝Rsinα，由qvB＝mv2r可得v＝kBRsinα，故B正确． 答案：B 10. [2013·江南十校联考]如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S.某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场．已知∠AOC＝60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最短

时间等于T6(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间为( )

A. T3 B. T2 C. 2T3 D. 5T6[ 解析：由左手定则可知，粒子在磁场中做逆时针方向的圆周运动．由于粒子速度大小都相同，故轨迹弧长越小，粒子在磁场中运动时间就越短；而弧长越小，所对弦长也越短，所以从S点作OC的垂线SD，则SD为最短弦，可知粒子从D点射出时运行时间最短，如图，根

据最短时间为T6，可知△O′SD为等边三角形，粒子圆周运动半径R＝SD，过S点作OA垂线交OC于E点，由几何关系可知SE＝2SD，SE为圆弧轨迹的直径，所以从E点射出，对应弦最长，

运行时间最长，且t＝T2，故B项正确． 答案：B 二、非选择题(共30分) 11．(14分)[2013·江西调研]如图所示，在一底边长为2L，θ＝45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场. 现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从O点垂直于AB进入磁场，不计重力与空气阻力的影响． (1)粒子经电场加速射入磁场时的速度？ (2)磁感应强度B为多少时，粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板？ (3)增加磁感应强度的大小，可以再延长粒子在磁场中的运动时间，求粒子在磁场中运动的极限时间．(不计粒子与AB板碰撞的作用时间，设粒子与AB板碰撞前后，电量保持不变并以相同的速率反弹) 解析： (1)依题意，粒子经电场加速射入磁场时的速度为v，由动能定理得：

由qU＝12mv2 ① 得v＝2qUm. ② (2)要使圆周半径最大，则粒子的圆周轨迹应与AC边相切，设圆周半径为R 由图中几何关系：R＋Rsinθ＝L ③

由洛伦兹力提供向心力：qvB＝mv2R ④ 联立②③④解得B＝1＋22UqmqL. ⑤ (3)设粒子运动圆周半径为r，r＝mvqB，当r越小，最后一次打到AB板的点越靠近A端点，在磁场中圆周运动累积路程越大，时间越长. 当r为无穷小，经过n个半圆运动，如图所示，

合集下载

(浙江专用)2014届高考物理一轮复习课时作业第八章磁场第一节磁场的描述磁场对电流的作用

(浙江专用)2014届高考物理一轮复习课时作业第八章磁场第一节磁场的描述磁场对电流的作用

课时作业24 磁场的描述磁场对电流的作用一、不定项选择题1．下列说法中正确的是( )A．由B＝FIl可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力F成正比B．一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向C．一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零D．磁感应强度为零处，一小段通电导线在该处不受磁场力2．(2012·北京东城区检测)下列各图中，用带箭头的细实线标出了通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是( )3．如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则( )A．磁铁对桌面的压力增大B．磁铁对桌面的压力减小C．桌面对磁铁没有摩擦力D．磁铁所受的合力不变4．如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个相同的金属环M和N。

当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中正确的是( )A．两环静止不动B．两环互相靠近C．两环互相远离D．两环同时向左运动5.两根长直导线a、b平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图，图中O点为两根导线ab连线的中点，M、N为ab的中垂线上的两点且与a、b等距，两导线中通有等大、同向的恒定电流，已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r 成反比，则下列说法中正确的是( )A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D．若在N点放一小磁针，静止时其北极沿ON指向O点6．某专家设计了一种新型电磁船，它不需螺旋桨推进器，航行时平稳而无声。

这种船的船体上安装一组强大的超导线圈，在两侧船舷装上一对电池，导电的海水在磁场力作用下即会推动船舶前进。

如图所示是超导电磁船的简化原理图，AB和CD是与电池相连的导体(A、B、C、D分别接电池的负极和正极)，磁场由超导线圈产生。

2014届高考物理一轮复习课件(考纲解读+考点探究+高分技巧)：8.1磁场及磁场对电流的作用(57ppt,含详解)

2014届高考物理一轮复习课件(考纲解读+考点探究+高分技巧)：8.1磁场及磁场对电流的作用(57ppt,含详解)


(2)大小：由公式F＝BIL计算，且其中的L为导线在磁场
中的有效长度．如弯曲通电导线的有效长度L等于连接两 端点的直线的长度，相应的电流方向沿两端点连线由始 端流向末端，如图8-1-6所示．
图8-1-6
考纲自主研读 考点互动探究 高考全程解密 随堂基础演练 活页限时训练
2．求解安培力作用下导体棒平衡问题的基本思路
解和简单运用为主．题型仍以选择题为主，但也不排除
考纲自主研读 考点互动探究 高考全程解密 随堂基础演练 活页限时训练
【知识存盘】
1．磁感线 (1)磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上各 点的 切线 方向跟这点的磁感应强度方向一致． (2)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布(如图8-1-1所示)
图8-1-1
考纲自主研读 考点互动探究 高考全程解密 随堂基础演练 活页限时训练
指向左边． 答案 C
考纲自主研读
考点互动探究
高考全程解密
随堂基础演练
活页限时训练
借题发挥 安培定则和左手定则的“因”与“果”
1．安培定则用于判定电流周围磁场的磁感线分布，使用时
注意分清“因——电流方向”和“果——磁场方向”． 2．左手定则用于判定安培力的方向，使用时注意分清“因— —电流方向与磁场方向”和“果——受力方向”．
相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是 (
考纲自主研读 考点互动探究 高考全程解密 随堂基础演练
)．
活页限时训练
A．O点处的磁感应强度为零
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、c两点处磁感应强度的方向不同 解析 根据安培定则判断磁场方向，再结合矢量的合成知识 求解．根据安培定则判断：两直线电流在O点产生的磁场方
2014高考物理一轮课件八2磁场对运动电荷的作用(精)

2014高考物理一轮课件八2磁场对运动电荷的作用(精)


③圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图8－2－8)
3．半径的确定 (1)做出带电粒子在磁场中运动的几何关系图． (2)运用几何知识(勾股定理、正余弦定理、三角函数)通过 数学方法求出半径的大小． 4．运动时间的确定 粒子在磁场中运动一周的时间为 T，当粒子运动的圆弧所 对应的圆心角为 α 时，其运动时间由下式表示： α α t＝360° T(或 t＝2πT)．
【针对训练】 1．带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法
中正确的是(
)
A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同 B．如果把＋q改为－q，且速度反向，大小不变，则洛伦 兹力的大小、方向均不变 C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一 定与电荷运动方向垂直 D．粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不 变
②已知入射点、入射方向和出射点的位置时，可以通过入
射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂
线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图8－2－5 所示，P为入射点，M为出射点)．
(3)带电粒子在不同边界磁场中的运动 ①直线边界(进出磁场具有对称性，如图8－2－6)
②平行边界(存在临界条件，如图8－2－7)
【答案】
A
1.洛伦兹力和安培力的关系 洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力 是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观 表现． 2．洛伦兹力方向的特点 (1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场 方向确定的平面． (2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之 变化． (3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力 时，要注意将四指指向电荷运动的反方向．
【解析】 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力 v2 mv 提供向心力，由 qvB＝m r 得 r＝ qB ，同一匀强磁场，即 B 相 1 等，又因为两粒子的动量大小相等，所以有 r∝q，若 q1＝q2， 2πm 则 r1＝r2，故 A 选项正确，B 选项错误；由周期公式 T＝ qB ， m 由于 B 相等，2π 为常数，所以 T∝ q ，故 C、D 选项错误．
2021年高考物理一轮复习 第八章 课时跟踪检测(二十七)磁场对运动电荷的作用

2021年高考物理一轮复习 第八章 课时跟踪检测(二十七)磁场对运动电荷的作用

2021年高考物理一轮复习第八章课时跟踪检测（二十七）磁场对运动电荷的作用对点训练：洛伦兹力1．图1为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹(粒子穿过铅板后电荷量、质量不变)，室中匀强磁场的方向与轨道所在平面垂直(图中垂直于纸面向内)，由此可知此粒子( )图1A．一定带正电B．一定带负电C．不带电D．可能带正电，也可能带负电2．如图2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 点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束。

∠MOP＝60°，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( )图2A.3∶1B.3∶2C．1∶1 D．1∶2对点训练：带电粒子在匀强磁场中的运动3．下列装置中，没有利用带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理的是( )图34.带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图4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，带电质点将( )图4A．可能做直线运动B．可能做匀减速运动C．一定做曲线运动D．可能做匀速圆周运动5．(xx·深圳二调)一个重力不计的带电粒子垂直进入匀强磁场，在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动。

则下列能表示运动周期T与半径R之间的关系图像的是( )图5图66．(多选)(xx·浙江名校联盟联考)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6中虚线所示，下列表述正确的是( )A．M带负电，N带正电B．M的速率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N不做功D．M的运行时间大于N的运行时间对点训练：带电粒子在匀强磁场中运动的多解问题7. (多选)如图7所示，宽d＝4 cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁场方向垂直纸面向里。