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《河南省鹤壁市高级中学2019_2020学年高一数学下学期周考试题5.3.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2讲磁场对运动电荷的作用考点1 洛伦兹力(c)【典例1】如图所示,一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v,若加上一个垂直纸面指向读者方向的磁场,则滑到底端时( )A.v变大 B.v变小 C.v不变 D.不能确定【解析】选B。洛伦兹力虽然不做功,但其方向垂直斜面向下,使物体与斜面间的正压力变大,故摩擦力变大,损失的机械能增加,因而v变小。1.如图所示,“观察阴极射线在磁场中的偏转”实验中,当条形磁铁一端从后方垂直屏幕靠近阴极射线管,图中从左向右运动的电子向上偏转。对该实验,下列说法正确的是( )A.条形磁铁的N极靠近阴极射线管,阴极射线受到
2、洛伦兹力向上B.条形磁铁的N极靠近阴极射线管,阴极射线受到洛伦兹力向下C.条形磁铁的S极靠近阴极射线管,阴极射线受到洛伦兹力向下D.条形磁铁的S极靠近阴极射线管,阴极射线受到洛伦兹力向上【解析】选A。阴极射线是电子流从阴极射向阳极,由左手定则,即左手四指指向阴极,拇指指向阴极偏转的方向即上方,掌心对准的是屏幕的方向即磁场方向,所以选项A正确,B、C、D错误。2.(多选)(2019嘉兴模拟)如图所示,在直线MN的右边分布着匀强磁场,14现让正、负电子先后从A点垂直于磁感线射入磁场,初速度v0与MN夹角α=30°,则( )A.它们在磁场中运动的圆周半径相等B.它们射出
3、磁场时的速度相同C.它们射出磁场时的点与A点的距离相同D.它们在磁场中运动的时间比t1∶t2=1∶3【解析】选A、B、C。带电粒子在磁场中运动的圆周半径r=,可知A正确:如图所示为正、负电子运动轨迹,两段运动圆弧若拼接在一起,恰为一个圆周,由几何关系可得两电子出射速度方向相同,且由洛伦兹力不做功可得速度大小相等,故B正确;由图可知C正确;由于正电子转过60°,负电子转过300°所以它们在磁场中运动时间之比t1∶t2=1∶5,D错误。1.对洛伦兹力的理解:(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向,所以洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,即洛伦兹力永不做
4、功。(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。2.洛伦兹力和安培力的比较:(1)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。14(2)安培力是洛伦兹力的宏观表现,二者是相同性质的力,都是磁场力。(3)安培力可以做功,而洛伦兹力对运动电荷不做功。【加固训练】 如图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。当这
5、些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是( )A.电子与正电子的偏转方向一定不同B.电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C.仅依据粒子运动轨迹可以判断该粒子是质子还是正电子D.粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小【解析】选A。电子与正电子电性相反,若入射速度方向相同时,由左手定则可判定电子和正电子受力方向相反,所以偏转方向相反,选项A正确;根据r=可知,由于电子和正电子垂直进入磁场的速度未知,故轨迹半径不一定相同,选项B错误;由于质子和正电子在磁场中的受力方向一样,所以仅凭粒子的运动轨迹无法判断它们是质子还是正电子,故选项C错误;根据Ek=mv2
6、和r=得r=,可见粒子的动能越大时,轨迹半径越大,选项D错误。考点2 带电粒子在匀强磁场中的运动问题(d)【典例2】(多选)(2019·海南高考)如图,虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场,两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场,在纸面内运动。射入磁场时,P的速度vP垂直于磁场边界,Q的速度vQ与磁场边界的夹角为45°。已知两粒子均从N点射出磁场,且在磁场中运动的时间相同,则( )14A.P和Q的质量之比为1∶2B.P和Q的质量之比为∶1C.P和Q速度大小之比为∶1D.P和Q速度大小之比为2∶1【解析】选A、C。作出两粒子在磁场中的运动图象如
7、图所示,可知其半径rP、rQ之比为1∶,因为两粒子在磁场中运动的时间相同,所以TP∶TQ=1∶2,根据qvB=得r=,则T==,==,选项A正确,B错误;==∶1,所以选项C正确,D错误。1.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,则匀强磁场的磁感应强度B需满足( )14A.B> B.BD.B<【解析】选B。设粒子的运动轨迹刚好与AC边相切,由几
