人教版高中物理选修3-1第三章第五节运动电荷在磁场中受到的力名师精编作业.doc

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 自我小测 一、选择题(其中第1～4题为单选题，第5～7题为多选题) 1．如图是科学史上一张著名的实验照片示意图，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室旋转在匀强磁场中，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 2．如图所示，在第Ⅰ象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率与x轴成30°角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为(　　) A．1∶2　　　B．2∶1 C．1∶ D．1∶1 3．空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点射入，这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子，不计重力．下列说法正确的是(　　) A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越小 4．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子射出磁场的位置到入口处S1的距离为x，下列判断正确的是(　　) A．若离子束是同位素，则x越大，离子进入磁场时速度越小 B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小 C．只要x相同，则离子质量一定不相同 D．只要x相同，则离子的比荷一定相同 5．两个粒子，电荷量相同，在同一匀强磁场中受磁场力而做匀速圆周运动(　　) A．若速率相等，则半径必相等 B．若动能相等，则周期必相等 C．若质量相等，则周期必相等 D．若质量与速度的乘积大小相等，则半径必相等 6．某同学家中电视机画面的幅度偏小，维修的技术人员检查后认为是显像管出了故障，显像管如图甲所示，L为偏转线圈，从右向左看截面图如图乙所示，引起故障的原因可能是(　　) A．加速电场的电压过大，电子速率偏大 B．电子枪发射能力减弱，电子数减少 C．偏转线圈的电流过大，偏转磁场增强 D．偏转线圈匝间短路，线圈匝数减小 7．如图所示，有一混合正离子束先后通过正交的匀强电场、匀强磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径r相同，则它们一定具有相同的(　　) A．速度 B．质量 C．电荷量 D．比荷 二、非选择题 8．电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的．电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示．磁场方向垂直于圆面，磁场区的圆心为O，半径为r.当不加磁场时，电子束将通过O点打到屏幕的中心M点，为了让电子束射到屏幕边缘的P点，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度，此时磁场的磁感应强度B多大？ 9．如图所示，匀强电场区域和匀强磁场区域紧邻且宽度相等，均为d，电场方向在纸平面内竖直向下，而磁场方向垂直纸面向里．一带正电粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入电场，从A点出电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半，当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致，d、v0已知(带电粒子重力不计)，求： (1)粒子从C点穿出磁场时的速度大小； (2)电场强度和磁感应强度的比值． 参考答案 1．解析：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，粒子带正电．选A. 答案：A 2．解析：由T＝＝可知，正、负电子的运动周期相同，故所用时间之比等于轨迹对应的圆心角之比．作出正、负电子运动轨迹如图所示，由几何知识可得，正电子运动的圆心角等于120°，负电子运动的圆心角等于60°，而电荷在磁场中的运动时间t＝＝T，所以t正∶t负＝＝θ正∶θ负＝＝2∶1，选项B正确． 答案：B 3．解析：根据带电粒子在磁场中运动的周期T＝＝可知，两种粒子在磁场中的运动周期相同，若速度不同的粒子在磁场中转过的圆心角相同，轨迹可以不同，但运动时间相同；由半径公式r＝＝可知，入射速度相同的粒子的运动轨迹相同，粒子在磁场中运动的时间t＝＝T，即由轨迹所对的圆心角决定，选项B正确． 答案：B 4．解析：在加速电场中，qU＝＝mv2；在磁场中qvB＝＝；由几何关系