(江苏专版)2020年高考物理总复习 课时作业三十七 磁场对运动电荷的作用力

经典

课时作业 三十七 磁场对运动电荷的作用力

第1课时 洛伦兹力 带电粒子在磁场中的运动

(限时：45分钟)

(班级________ 姓名________)

1．(多选)a、b两个电性不同但比荷相同的带电粒子，在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，a的半径大于b的半径，下面说法中正确的是( )

A．a、b的转向一定不同

B．a加速度一定大于b的加速度

C．a受到的洛仑兹力可能小于b受到的洛仑兹力 D．a的动能一定大于b的动能

2．两个电荷量、质量均相同的带电粒子甲、乙以不同速率先后从a点沿对角线方向射入正方形匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，甲粒子垂直bc离开磁场，乙粒子垂直ac从d点离开磁场，不计粒子重力，则( )

第2题图

A．甲粒子带负电，乙粒子带正电

B．甲粒子的运行动能是乙粒子运行动能的2倍

C．甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2倍 D．甲粒子在磁场中的运行时间与乙粒子相等 3．如图所示是半径为R的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、质量为 m的带正电离子(不计重力)沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点P与ab的距离为.

2若离子做圆周运动的半径也为R，则粒子在磁场中运动的时间为( )

R

第3题图

πmπmπm2πm A. B. C. D.

6qB3qBqB3qB4．如图所示，ABC为与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

emv0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( )

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第4题图

A．B＞ C．B＜

3mv0

2mv0

B．B＜

ae3mv0

aeaeae2mv0 D．B＞

第5题图

5．如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动，以下说法正确的是( )

A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上

B．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心

C．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长

D．只要速度满足v＝

qBR，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上 m6．(多选)如图所示，在纸面内的直角坐标系xOy的x坐标轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，从O点将一负粒子沿与x坐标轴正向夹角θ 以某一速度射入磁场，粒子从x坐标轴出磁场经历一定时间，产生一定位移．今改变上述初始条件中的一个，其他条件不变，当其出磁场时，下列说法正确的是( )

第6题图

A．将原磁场方向改与原来相反，经历时间变长，位移大小不变 B．将原磁场磁感应强度变大，经历时间不变，位移大小变小 C．增大初速度大小，经历时间变长，位移大小变大

D．减小与x坐标轴正向夹角θ，经历时间变长，位移大小变小

7．(多选)如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区，在从ab边离开磁场的电子中，下列判断正确的是( )

第7题图

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A．从b点离开的电子速度最大

B．从b点离开的电子在磁场中运动时间最长 C．从b点离开的电子速度偏转角最大

D．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合

8．如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场．一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力．则( )

第8题图

A．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝2∶1 B．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝1∶2 C．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝2∶1 D．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝1∶2

－4

9．如图所示，在边长为l＝8 cm的正方形区域ABCD内存在垂直纸面向里的磁感应强度为2×10 T的匀强

9

磁场，M为AB边一点，且AM＝6 cm，自M点垂直磁场射入比荷q/m＝5×10 C/kg带正电的粒子．

(1)若垂直AB入射，恰从CD边中点射出，求粒子射入时的速度？

4

(2)若自M点以相等速度v＝5×10 m/s向所有方向射入粒子，讨论粒子能从CD边穿过的范围．

第9题图

10．如图所示的xOy坐标系中，y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于

LxOy平面向里．P点的坐标为(－2L，0)，Q1、Q2两点的坐标分别为(0，L)，(0，－L)．坐标为(－，0)处的C点

3

2L固定一平行于y轴放置的长为的绝缘弹性挡板，C为挡板中点，带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y方向

3分速度不变，沿x方向分速度反向，大小不变．带负电的粒子质量为m，电荷量为q，不计粒子所受重力．若粒子在P点沿PQ1方向进入磁场，在磁场中运动．求：

(1)从Q1直接到达Q2处的粒子初速度大小；

(2)从Q1直接到达O点，粒子第一次经过x轴的交点坐标； (3)只与挡板碰撞两次并能回到P点的粒子初速度大小.

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第10题图