高考物理复习试题31 新人教版

高考物理复习试题31 新人教版

1．(2009年高考广东卷)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是( )

A ．洛伦兹力对带电粒子做功

B ．洛伦兹力不改变带电粒子的动能

C ．洛伦兹力的大小与速度无关

D ．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向

解析：选B.根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A 错，B 对．根据F ＝qvB 可知洛伦兹力大小与速度有关．洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向，不改变速度的大小．

2．(2011年广州一模)速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场，其轨迹如图8－2－15所示，则磁场最强的是( )

图8－2－15

解析：选D.由qvB ＝m v 2

r

得r ＝

mv

qB

，速率相同时，半径越小，磁场越强，选项D 正确．

图8－2－16

3．(2011年江门模拟)一电子以垂直于匀强磁场的速度v A ，从A 处进入长为d 宽为h 的磁场区域如图8－2－16所示，发生偏移而从B 处离开磁场，若电荷量为e ，磁感应强度为B ，圆弧AB 的长为L ，则( )

A ．电子在磁场中运动的时间为t ＝d /v A

B ．电子在磁场中运动的时间为t ＝L /v A

C ．洛伦兹力对电子做功是Bev A ·h

D ．电子在A 、B 两处的速度相同

解析：选B.电子在磁场中受洛伦兹力的作用，做匀速圆周运动 ，认为运动时间为t ＝d

v A

是把电子作为类平抛运动了，圆周运动时可用t ＝L v A

来计算；洛伦兹力与电子的运动方向始终垂直，故一定不做功；速度是矢量，电子在A 、B 两点速度的大小相等，而方向并不相同．

图8－2－17

4．(2011年辽宁锦州模拟)如图8－2－17所示，圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况下，带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t ；若该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B ，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了π/3，根据上述条件可求得的物理量为( )

A ．带电粒子的初速度

B ．带电粒子在磁场中运动的半径

C ．带电粒子在磁场中运动的周期

D ．带电粒子的比荷

解析：选CD.设圆柱形区域的半径为R ，粒子的初速度为v 0，则v 0＝2R

t

，由于R 未知，无

法求出带电粒子的初速度，选项A 错误；若加上磁场，粒子在磁场中的轨迹如图所示，设运

动轨迹半径为r ，运动周期为T ，则T ＝2πr

v 0

，速度方向偏转了π/3，由几何关系得，轨迹圆

弧所对的圆心角θ＝π/3，r ＝3R ，联立以上式子得T ＝3πt ；由T ＝2πm /qB 得q /m ＝

2

3Bt

，

故选项C 、D 正确；由于R 未知，无法求出带电粒子在磁场中做圆周运动的半径，选项B 错误．

图8－2－18

5．一个质量m ＝0.1 g 的小滑块，带有q ＝5×10－4

C 的电荷量，放置在倾角α＝30°的光滑斜面上(斜面绝缘)，斜面置于B ＝0.5 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图8－2－18所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面．求：

(1)小滑块带何种电荷？

(2)小滑块离开斜面的瞬时速度多大？ (3)该斜面的长度至少多少？

解析：(1)小滑块沿斜面下滑过程中，受重力mg 、斜面支持力N 和洛伦兹力F .若要小滑块离开斜面，洛伦兹力F 方向应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带负电荷．

(2)小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的加速度为零，有 qvB ＋N －mg cos α＝0.

当N ＝0时，小滑块开始脱离斜面，此时，qvB ＝mg cos α，得 v ＝mg cos αqB

＝

0.1×10－3

×10×32

5×10－4

×0.5

×0.5m/s＝2 3 m/s. (3)下滑过程中，只有重力做功，由动能定理得

mgx sin α＝1

2

mv 2，

斜面的长度至少应是x ＝v 2

2g sin α＝23

2

2×10×0.5

m ＝1.2 m.

答案：(1)负电荷(2)2 3 m/s (3)1.2 m