2018物理复习第9章磁场第2节磁场对运动电荷的作用课时规范训练

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1、第2节磁场对运动电荷的作用课时规范训练[基础巩固题组]1.(多选)如图所示,一只阴极射线管,左侧不断有电子射出,若在管的正下方放一通电直导线AB时,发现射线的径迹向下偏,则(  )A.导线中的电流从A流向BB.导线中的电流从B流向AC.若要使电子束的径迹向上偏,可以通过改变AB中的电流方向来实现D.电子束的径迹与AB中的电流方向无关解析:选BC.由于AB中通有电流,在阴极射线管中产生磁场,电子受到洛伦兹力的作用而发生偏转,由左手定则可知,阴极射线管中的磁场方向垂直纸面向里,所以根据安培定则,AB

2、中的电流从B流向A.当AB中的电流方向变为从A流向B时,则AB上方的磁场方向变为垂直纸面向外,电子所受的洛伦兹力变为向上,电子束的径迹变为向上偏转.选项B、C正确.2.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行.一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的(  )A.轨道半径减小,角速度增大B.轨道半径减小,角速度减小C.轨道半径增大,角速度增大D.轨道半径增大,角速度减小解析:选D.因洛伦兹力不做功,故带电粒子从较强磁场区域进入到较弱的

3、磁场区域后,其速度大小不变,由r=知,轨道半径增大;由角速度ω=知,角速度减小,选项D正确.3.如图所示,半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为,已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力)(  )A. B.C.D.解析:选B.如图所示,粒子做圆周运动的圆心O2必在过入射点垂直于入射速度方向的直线EF上,由于粒子射

4、入、射出磁场时运动方向间的夹角为60°,故圆弧ENM对应圆心角为60°,所以△EMO2为等边三角形.由于O1D=,所以∠EO1D=60°,△O1ME为等边三角形,所以可得到粒子做圆周运动的半径EO2=O1E=R,由qvB=,得v=,B正确.4.如图为质谱仪的结构原理图,磁场方向如图,某带电粒子穿过S′孔打在MN板上的P点.则(  )A.该粒子一定带负电B.a极板电势一定比b极板高C.到达P点粒子的速度大小与a、b间电、磁场强弱无关D.带电粒子的比值越大,PS′间距离越大解析:选B.粒子在MN右侧

5、的磁场中向上偏转,由左手定则可知粒子带正电,故A错误;由左手定则可知,粒子在选择器中受向上的洛伦兹力,此时粒子受力平衡,电场力的方向向下,所以电场强度的方向也向下,a极板电势一定比b极板高,故B正确;由qE=qvBab可知,粒子的速度v=,到达P点粒子的速度大小与a、b间电、磁场强弱有关,故C错误;由洛伦兹力提供向心力得qvB=,则=,知比荷越大,r越小,PS′间距离越小,故D错误.5.如图所示,沿x方向有界、沿y方向无界的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向内,大量的速率不同的电子(不计重力)

6、从O点沿x轴正方向进入磁场,最终离开磁场.下列判断正确的是(  )A.所有的电子都向x轴下方偏转B.所有的电子都做类平抛运动C.所有的电子在磁场中运动时速度不变D.只要是速率不同的电子,它们在磁场中运动的时间就一定不同解析:选A.根据左手定则,可以判断电子受到的洛伦兹力的方向向下,所以所有的电子都向x轴下方偏转,A正确.电子在磁场中做匀速圆周运动,B错误.洛伦兹力对电荷不做功,所有的电子在磁场中运动时速度大小不变,但方向时刻改变,C错误.电子的速度不同,所有电子在磁场旋转半个圆周后射出磁场,t=

7、=都相同,它们运动的时间都相同,D错误.6.如图,ABCD是一个正方形的匀强磁场区域,经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A、D射入磁场,均从C点射出,则它们的速率v甲∶v乙和它们通过该磁场所用时间t甲∶t乙的值分别为(  )A.1∶1 2∶1B.1∶2 2∶1C.2∶1 1∶2D.1∶2 1∶1解析:选B.带电粒子在电场中加速有qU=mv2,带电粒子在磁场中偏转有qvB=m,联立解得v=,即v∝,故==;甲粒子在磁场中偏转用时t甲=,乙粒子在磁场中偏转用时t乙=可得,==.由以上分析

8、计算可知选项B正确.[综合应用题组]7.美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,使人类在获得较高能量的带电粒子方面前进了一步.如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在A、C板间,带电粒子从P0处由静止释放,并沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动.对于这种改进后的回旋加速器.下列说法正确的是(  )A.带电粒子每运

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