1、选修3-1第八章第3讲(时间:60分钟 满分:100分)一、选择题(每小题6分,共48分)1.电子在匀强磁场中的匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A.速率越大,周期越大B.速率越大,半径越大C.速度方向与磁场方向垂直D.速度方向与洛伦兹力方向平行 解析 BC 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,向心力由洛伦兹力提供,即qvB=,又由T=得:r=,T=,所以A错误,B正确.粒子速度方向与磁场方向垂直,与洛伦兹力方向垂直,故C正确,D错误.2.如图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
2、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 A 粒子穿过金属板后,速度变小,由半径公式r=可知,半径变小,粒子运动方向为由下向上;又由于洛伦兹力的方向指向圆心,由左手定则可知粒子带正电,选项A正确.3.如图所示,光滑的水平桌面处在方向竖直向下的匀强磁场中,桌面上平放着一根一端开口,内壁光滑的绝缘细管,细管封闭端有一带电小球,小球直径略小于管的直径,细管的中心轴线沿y轴方向.在水平拉力F作用下,细
3、管沿x轴方向匀速运动,带电小球能从管口处飞出,带电小球在离开细管前的运动过程中,关于小球运动的加速度a、沿y轴方向的速度vy、拉力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图象分别如下图所示,其中正确的是( )7 解析 D 当管匀速运动时,管内带电小球受到的合力使小球沿管做匀加速运动,其加速度不变,选项A错误;由于沿管方向加速度不变,故vy=at,选项B错误;由于小球沿y轴方向速度逐渐增大,小球受到的垂直于管方向的洛伦兹力逐渐增大,管壁对小球的弹力逐渐增大,所以弹力的功率也逐渐增大,水平方向匀速运动,以管为研究对象,拉力F也逐渐增大,选项
4、C错误,选项D正确.4.如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )A.a粒子速率最大,在磁场中运动时间最长B.c粒子速率最大,在磁场中运动时间最短C.a粒子速率最小,在磁场中运动时间最短D.c粒子速率最小,在磁场中运动时间最短 解析 B 由图可知,粒子a的运动半径最小,圆心角最大,粒子c的运动半径最大,圆心角最小,由洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力可得:qvB=m,故半径公式r=,T==,
7、°,如图所示,则该带电粒子在磁场中运动的时间为( )A.B.C.D. 解析 D 从弧AB所对圆心角θ=180°-120°=60°,知t=T=,但题中已知条件不足,没有此选择项,故需考虑用其他关系来表示t.由匀速圆周运动t=,从图中分析有R=r,则=R·θ=r×=πr,则t==,故选项D正确.7.如图所示,L1和L2为两条平行的虚线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向外的磁感应强度相同的匀强磁场,A、B两点都在L1上.带电粒子从A点以初速度v斜向下与L1成45°角射出,经过偏转后正好过B点,经过B时速度方向也斜向下,且方向与A点方向相同.不计重力影