2014届高考物理第二轮复习方案新题之磁场(2)Word版含答案

2014届高考物理第二轮复习方案新题之磁场2
1．速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图
所示，则下列相关说法中正确的是
A.该束带电粒子带负电
B.速度选择器的P 1极板带正电
C.能通过狭缝0S 的带电粒子的速率等于1/E B
D ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝0S ，粒子的比荷越小
答案：D 解析：由左手定则，该束带电粒子带正电，速度选择器的P 1极板带正电，选项A 错误B 正确；由qE=qvB 1可得能通过狭缝0S 的带电粒子的速率等于v=1/E B ，选项C 正确；由r=mv/qB 可知，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝0S ，r 越小，粒子的比荷q/m 越大，选项D 正确。

2．如图10所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强
磁场区域，下列判断正确的是（ ）
A ．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长
B ．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大
C ．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合
D ．电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同
答案：B
解析：电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入匀强磁场，根据周期公式，电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大，选项B 正确AC 错误；电子的速率不同，它们在磁场中运动轨迹不相同，3、4、5在磁场中运动时间相同，选项D 错误。

3．如图所示，带电平行板中匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的a 点自由滑下，经过轨道端点P 进入板间恰好沿水平方向做直线运动。

现使球从轨道上较低的b 点开始滑下，经P 点进入板间，
在之后运动的一小段时间内 ( )
A ．小球的重力势能一定会减小
B ．小球的机械能可能不变
C ．小球的电势能一定会减少 图
10
S
D．小球动能可能减小
答案：D
解析：球从轨道上较低的b点开始滑下，经P点进入板间时，若带电小球带正电，所受洛伦兹力方向向上，速度减小，洛伦兹力减小，带电小球向下偏转，电场力做功，小球的电势能减少，机械能增大；若带电小球带负电，所受洛伦兹力方向向下，速度减小，洛伦兹力减小，带电小球向上偏转，电场力做负功，小球的电势能增大，机械能减小，动能减小，所以选项D正确。

4、如图所示为一电流表的原理示意图。

质量为m= 20g的均质细金属棒MN的中点处通过挂钩
与竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k。

在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。

与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab边长度。

当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形
区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。

若已知弹簧的劲度系数为8.0N／m．ab边长度为0.20 m，bc边长度
为0．050 m，B=0．40T．不计通电时电流产生的磁场的作用，此电
流表的量程为
A．5.0A B．3.0A C．2.5A D．1.0A
答案：A
解析：由BI·ab=k·bc，解得I=5.0A，选项A正确。

5、如右图所示，电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。

电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面。

不加磁场时，电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕上的中心M，加磁场后电子束偏转到P点外侧。

现要使电子束偏转回到P点，可行的办法是
A．增大加速电压
B．增加偏转磁场的磁感应强度
C．将圆形磁场区域向屏幕靠近些
D．将圆形磁场的半径增大些
6、显像管的简要工作原理如图所示：阴极K发出的电子（初速度可忽略不计）经电压为U的高压加速电场加速后，沿直线PQ进入半径为r的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面，圆形磁场区域的圆心O在PQ直线上，荧光屏M与PQ垂直，整个装置处于真空中．若圆形磁场区域内的磁感应强度的大小或方向发生变化，都将使电子束产生不同的偏转，电子束便可打在荧光屏M的不同位置上，使荧光屏发光而形成图象，其中Q点为荧光屏的中心．已知电子的电量为e，质量为m，不计电子重力．
（1）求电子射出加速电场时的速度大小；
（2）若圆形区域的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，求电子离开磁场时的偏转角（即出射方向与入射方向所夹的锐角）θ的大小．
（3）若阴极在发出电子的同时还发出一定量的SO42－离子，SO42－离子打在荧光屏上，屏上将出现暗斑，称为离子斑．请根据下面所给出的数据，通过计算说明这样的离子斑将主要集中在荧光屏上的哪一部位．（电子的质量m=9.1×10-31kg，SO42－离子的质量m′
=1.6×10-25kg，不计SO42－离子所受的重力及与电子之间的相互作用）
（3）SO 4
2－离子离开磁场时的偏转角满足θ′满足 U m e Br
'='
222tan θ 2分 所以有 2100.322
tan 2tan ⨯='='m m θθ
2分 即SO 42－
离子的偏转角远小于电子的偏转角，所以，观看到的离子斑将主要集中在荧光屏上的
中央位置附近。

7、如图所示，在xoy 坐标系中，y>0的范围内存在着沿y 轴正方向的匀强电场，在y<0的范围内存在着垂直纸面的匀强磁场（方向未画出）。

已知oa=oc=cd=L, ob=L/4。

现有一群带电粒子，质量为m ，电荷量大小为q (重力不计），分布在y 轴的a 、b 之间。

t=0时刻，这群带电粒子以相同的初速度v 0沿x 轴正方向开始运动。

观察到从a 点出发的带电粒子恰好从d 点第一次进入磁场，然后从O 点第—次离开磁场。

试回答：
(1) 判断匀强磁场的方向；
(2) 带电粒子第一次进入磁场的位置坐标x 与出发点的位置坐标y 的关系式；
(3) 带电粒子第一次离开磁场的位置坐标x 1与出发点的位置坐标y 的关系式。

：（1）由带电粒子在电场中的偏转方向可知带负电，在根据它在磁场中的圆周运动情况，由右手定则知磁场垂直纸面向里。

（2分）
（2）从任意点出发的粒子在电场中做类平抛运动，
------------1分------------1分
8、如图所示，磁感应强度大小B =0.15T、方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R =0.10m
的圆形区域内，圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端跟很大的荧光屏MN相切于x轴上的A点。

置于原点的粒子源可沿x轴正方向以不同的速度射出带正电的粒子流，粒子的重力不计，比荷q/m =1.0×108C/kg。

（1）请判断当粒子分别以v1=1.53×106m/s和v2=0.53×106m/s的速度射入磁场时，能否打到荧光屏上？
（2）要使粒子能打在荧光屏上，求粒子流的速度v0的大小应满足的条件。

（3）若粒子流的速度v0=3.0×106m/s，且以过O点并垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场逆时针缓慢旋转90°，求此过程中粒子打在荧光屏上离A的最远距离。

解：（1）当粒子速度为v1时，洛伦兹力提供向心力
得：qv1B =m v12/r1，…………1分。