2013届高三物理二轮总复习 专题4 第2讲 带电粒子在匀强磁场中的运动 新人教版（湖南专用）[精品].doc

2013届高中新课标二轮物理总复习（湖南用）专题4 第2讲 带电粒子在匀强磁场中的运动 班级：__________　　姓名：__________　　学号：__________ 　　　　　　　　　　　　　　　 图1 　1.如图1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e/m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(　　) A．B B．B C．B D．B 图2 　2.如图2所示，内壁光滑的玻璃管长为L，平放在光滑水平桌面上．玻璃管底部有一质量为m，电荷量为－q的小球，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B.现让玻璃管绕通过开口端的竖直轴O以角速度ω在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，则试管底部所受压力大小(　　) A．可能为0 B．等于mLω2 C．等于mLω2＋qBLω D．等于mLω2－qBLω 图3 　3.如图3所示，一个带正电、电荷量为q的小带电体处于蹄形磁铁两极之间的匀强磁场里，磁场的方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该(　　) A．使磁感应强度B的数值增大 B．使磁场以速率v＝向上移动 C．使磁场以速率v＝向右移动 D．使磁场以速率v＝向左移动 　4.两个电荷量分别为q和－q的带电粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图4所示，则(　　) 图4 A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．两粒子轨道半径之比Ra∶Rb＝ C．两粒子质量之比ma∶mb＝1∶2 D．两粒子的速度之比va∶vb＝1∶2 　5.(2012·江苏卷)如图5所示，待测区域中存在匀强电场和匀强磁场，根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场．图中装置由加速器和平移器组成，平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成，极板长度为l、间距为d，两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反．质量为m、电荷量为＋q的粒子经加速电压U0.加速后，水平射入偏转电压为U1的平移器，最终从A点水平射入待测区域．不考虑粒子受到的重力． (1)求粒子射出平移器时的速度大小v1； (2)当加速电压变为4U0时，欲使粒子仍从A点射入待测区域，求此时的偏转电压U； (3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域，刚进入时的受力大小均为F.现取水平向右为x轴正方向，建立如图所示的直角坐标系Oxyz.保持加速电压为U0不变，移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域，粒子刚射入时的受力大小如下表所示. 射入方向 y －y z －z 受力大小 F F F F 请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向． 图6 　6.(2011·新课标卷)如图6，在区域Ⅰ(0≤x≤d)和区域Ⅱ(d≤x≤2d)内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面．一质量为m、带电荷量q(q0)的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域Ⅰ，其速度方向沿x轴正向．已知a在离开区域Ⅰ时，速度方向与x轴正方向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从P点沿x轴正向射入区域Ⅰ，其速度大小是a的1/3.不计重力和两粒子之间的相互作用力．求 (1)粒子a射入区域Ⅰ时速度的大小； (2)当a离开区域Ⅱ时，a、b两粒子的y坐标之差． 图7 　7.如图7所示，直线OA与x轴成135°角，x轴上下方分别有水平向右的匀强电场E1和竖直向上的匀强电场E2，且电场强度E1＝E2＝10N/C，x轴下方还存在垂直于纸面向外的匀强磁场B，磁感应强度B＝10T.现有一质量m＝1.0×10－5kg，电荷量q＝1.0×10－5C的带电尘粒在OA直线上的A点静止释放，A点离原点O的距离d＝m(g取10m/s2，)．求： (1)尘粒刚进入磁场区域时的速度v的大小； (2)从进入磁场区域开始到离开磁场区域所经历的时间t； (3)第一次回到OA直线上的某位置离原点O的距离L. 限时训练(十) 1．C　解析：当粒子从C点离开时，对应的轨道半径最小，有R＝，而R＝，所以B，C项正确． 2．C　解析：本题考查受力分析、洛伦兹力方向的判断，圆周运动的向心力．根据左手定则，物体受到的洛伦兹力的方向沿半径向外，由于物体做匀速圆周运动其合外力指向圆心，故玻璃管对小球有指向圆心的压力，FN－qvB＝mLω2，v＝ωL，所以FN＝mLω2＋qBLω.本题正确选项为C. 3．D　解析：假定磁场不动，小球应向右运动且有mg＝qvB.由相对运动知D对． 4．C　解析： 如图所示，由左手定则可以判定：a粒子带负电，b粒子带正电，故A错误；由几何关系可得：RaRb＝；两者