2016高考物理总复习 第9章 第2课时 磁场对运动电荷的作用课时作业（含解析）

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1、【全优课堂】2016高考物理总复习第9章第2课时磁场对运动电荷的作用课时作业一、单项选择题1．(2015·漳州检测)带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场，如图1所示．运动中经过b点，Oa＝Ob，若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感应强度B之比为(　　)图1A．v0　　B．1　　C．2v0　　D．【答案】C【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，O为圆心，故Oa＝Ob＝，①带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，故Ob＝v0t＝Oa＝t2，②由①②得＝2v0，故选项C对．2．(2015·淄博质检)如图2所示，ABC为与

2、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，比荷为的电子以速度v0从A点沿AB方向射入，欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为(　　)图2A．B>B．B【答案】C【解析】由题意，如图所示，电子正好经过C点，此时圆周运动的半径r＝＝，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选项正确．3．如图3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(带电粒子的重力不计)．速度选择器内有互相垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，电场的场强为E.挡板S上有可让粒子通过的狭缝P和记

3、录粒子位置的胶片A1A2，挡板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是(　　)图3A．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里C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D．带电粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，带电粒子的比荷越小【答案】A【解析】在加速电场中粒子所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场力水平向右，洛伦兹力水平向左，因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外，B错误；经过速度选择器时满足qE＝qvB，可知能通过狭缝P的带电粒子的速率等于，C错误；带电粒子进入磁场做匀速圆周运动，则有r＝，可见当v相同时，r∝，所以可以用来区分同位素

4、，且r越小，比荷就越大，D错误．4．(2015·朝阳期末)如图4所示，正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个α粒子(不计重力)以一定速度从AB边的中点M沿既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，正好从AD边的中点N射出．若将磁感应强度B变为原来的2倍，其他条件不变，则这个α粒子射出磁场的位置是(　　)图4A．A点　　　　　B．ND之间的某一点C．CD之间的某一点　D．BC之间的某一点【答案】A【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，当α粒子垂直于AB边从中点M射入，又从AD边的中点N射出，则速度必垂直于AD边，A点为圆心，且R＝，当磁感应强度加倍时，半径变为原

5、来的，则A正确．5.在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场，同一种带电粒子从O点射入磁场，当入射方向与x轴的夹角α＝60°时，速度为v1、v2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场，如图5所示，当α＝45°时，为了使粒子从ab的中点c射出磁场，则速度应为(　　)图5A.(v1＋v2)B．(v1＋v2)C.(v1＋v2)D．(v1＋v2)【答案】B【解析】由几何关系可知xOa＝R1＝，xOb＝R2＝，xOc＝R3＝，又由于xOc＝，联立可得v3＝(v1＋v2)．6．速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场，其轨迹照片如图示，则磁场最强的是(　　)【答案】D【解析】根据r＝，速率相同的电子

6、进入四个不同的磁场时，在磁感强度最强的磁场中做匀速圆周运动的半径最小，故选D.二、双项选择题7．(2015·丹东模拟)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图6所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f.则下列说法正确的是(　　)图6A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意

7、值D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子【答案】AB【解析】由evB＝m可得回旋加速器加速质子的最大速度为v＝eBR/m.由回旋加速器高频交流电频率等于质子运动的频率，则有f＝eB/2πm，联立解得质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR，选项AB正确，由相对论可知，质子的速度不可能无限增大C错误；由于α粒子在回旋加速器中运动的频率是质子的1/2，不改变B和f，该回旋加速器不能用于加速α粒子，选项D错误．8.如图7所示，在两个不同的匀强磁场中，磁感强度关系为B1＝2B2