2012届高考物理第一轮专题复习题321

课时24

第二节 磁场对运动电荷的作用

一、选择题

1．(2011年广东东莞调研)带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时，在

它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示出粒子的径迹，这是云室的原理，如图是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中oa 、ob 、oc 、od 是从o 点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是( )

A ．四种粒子都带正电

B ．四种粒子都带负电

C ．打到a 、b 点的粒子带正电

D ．打到c 、d 点的粒子带正电

解析：选D.由左手定则知打到a 、b 点的粒子带负电，打到c 、d 点的粒子带正电，D 正确．

2．如图所示，一水平导线通以电流I ，导线下方有一电子，初速度方向

与电流平行，关于电子的运动情况，下述说法中，正确的是( )

A ．沿路径a 运动，其轨道半径越来越大

B ．沿路径a 运动，其轨道半径越来越小

C ．沿路径b 运动，其轨道半径越来越小

D ．沿路径b 运动，其轨道半径越来越大

解析：选A.由左手定则可知电子向下偏，C 、D 错；距导线越远，磁感应强度B 越小，由r ＝m v

qB

知，r 变大，A 对．

3．(2011年泰安质检)如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻

璃管竖直放置，管底有一带电的小球．整个装置水平匀速向右运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，则从进入磁场到小球飞出端口前的过程中( )

A ．小球带正电荷

B ．小球做类平抛运动

C ．洛伦兹力对小球做正功

D ．管壁的弹力对小球做正功 答案：ABD

4．如图所示，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 ＝mg

Bq

向上移动

C ．使磁场以速率v ＝mg

Bq 向右移动

D ．使磁场以速率v ＝mg

Bq

向左移动

解析：选D.假定磁场不动，小球应向右运动且有mg ＝q v B .由相对运动知D 对． 5．(2011年中山模拟)半径为r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向

里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A 点以速度v 0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B 点射出．∠AOB ＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为( )

A.2πr 3v 0

B.23πr 3v 0

C.πr

3v 0

D.3πr 3v 0

解析：选D.从弧AB 所对圆心角θ＝60°，知t ＝16T ＝πm

3qB ，但题中已知条件不够，没有

此项选择，另想办法找规律表示t .由匀速圆周运动t ＝AB /v 0，从图中分析有R ＝3r ，则：AB ＝R ·θ＝3r ×π3＝33πr ，则t ＝AB /v 0＝3πr

3v 0

.

6．(2011年浙江金丽衢十二校联考)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的周期性变化的电场，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，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是( )

A ．减小磁场的磁感应强度

B ．增大匀强电场间的加速电压

C ．增大

D 形金属盒的半径 D ．减小狭缝间的距离

解析：选C.回旋加速器工作时，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由q v B ＝m v 2

r ，

得v ＝qBr m ；带电粒子射出时的动能E k ＝12m v 2＝q 2B 2r 2

2m .因此增大磁场的磁感应强度或者增大

D 形金属盒的半径，都能增大带电粒子射出时的动能．

7．如图所示，重力不计，质量为m ，带正电且电荷量为q 的粒子，

在a 点以某一初速度v 0水平射入一个磁场区域沿曲线abcd 运动，ab 、bc 、cd 都是半径为R 的圆弧，粒子在每段圆弧上的运动时间都是t ，如果把由纸面穿出的磁场方向定为正值，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B 随x 变化关系图象应为下图所示的哪一个( )

解析：选D.先由左手定则判断出磁感线是先向里再向外，后再向里的，即排除A 、C ，再由周期公式4t ＝2πm

qB

，可知D 正确．

8．(2011年郑州模拟)圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个

质量和电荷量都相同的带电粒子a 、b 、c ，以不同的速率沿着AO 方向对准圆心O 射入磁场，其运动轨迹如图所示．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

B ．c 粒子速率最大

C ．a 粒子在磁场中运动的时间最长

D ．它们做圆周运动的周期T a

解析：选BC.由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，根据q v B ＝m v 2r ，可得：r ＝m v qB ，当速度越大时、轨道半径越大，选项A 错误、B 正确；由于T ＝2πm qB 及t ＝θ

2π×T 可知，三粒子运动周期相同，a 在磁场中运动的偏转角最大，对应时间最长，选项C 正确、D 错误．

9．如图所示，长方形abcd 长ad ＝0.6 m ，宽ab ＝0.3 m ，O 、e 分别

是ad 、bc 的中点，以ad 为直径的半圆内有垂直于纸面向里的匀强磁场(边

界上无磁场)，磁感应强度B ＝0.25 T ．一群不计重力、质量m ＝3×10－

7 kg 、

电荷量q ＝＋2×10－

3 C 的带电粒子以速度v ＝5×102 m/s 沿垂直ad 方向且垂直于磁场射入磁场区域( )

A ．从Od 边射入的粒子，出射点全部分布在Oa 边

B ．从aO 边射入的粒子，出射点全部分布在ab 边

C ．从Od 边射入的粒子，出射点分布在be 边

D ．从aO 边射入的粒子，出射点分布在ab 边和be 边

解析：选CD.由左手定则可知粒子射入后向上偏转，轨道半径R ＝m v

qB ＝0.3

m ．从O 点射入的粒子运动轨迹如图中的1所示，从aO 边上某点射入的粒子运动轨迹如图中的2所示，从Od 边上某点射入的粒子运动轨迹如图中的3所示，