第2講磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用一、單項(xiàng)選擇題1(2017年湖北八校高三第二次大聯(lián)考)已知粒子(即氦原子核)質(zhì)量約為質(zhì)子的4倍，帶正電荷，電荷量為元電荷的2倍質(zhì)子和粒子在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法正確的是()A若它們的動(dòng)量大小相同，則質(zhì)子和粒子的運(yùn)動(dòng)半徑之比約為21B若它們的速度大小相同，則質(zhì)子和粒子的運(yùn)動(dòng)半徑之比約為14C若它們的動(dòng)能大小相同，則質(zhì)子和粒子的運(yùn)動(dòng)半徑之比約為12D若它們由靜止經(jīng)過(guò)相同的加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，則質(zhì)子和粒子的運(yùn)動(dòng)半徑之比約為122圖K821為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直電子速度的大小和磁場(chǎng)強(qiáng)弱可分別由通過(guò)電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來(lái)調(diào)節(jié)下列說(shuō)法正確的是()圖K821A僅增大勵(lì)磁線圈中電流，電子束徑跡的半徑變大B僅提高電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變大C僅增大勵(lì)磁線圈中電流，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大D僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大3如圖K822所示，有一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域abcd，e是ad的中點(diǎn)，f是cd的中點(diǎn)，如果在a點(diǎn)沿對(duì)角線方向以速度v射入一帶負(fù)電的帶電粒子，恰好從e點(diǎn)射出，則()圖K822A如果粒子的速度增大為原來(lái)的兩倍，將從d點(diǎn)射出B如果粒子的速度增大為原來(lái)的三倍，將從f點(diǎn)射出C如果粒子的速度不變，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，將從d點(diǎn)射出D只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點(diǎn)射出時(shí)，從e點(diǎn)射出所用時(shí)間最短4(2017年甘肅蘭州高三一診)如圖K823所示，一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，以速度v垂直射入一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，速度方向與磁場(chǎng)左邊界垂直，從右邊界離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)角30，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d，則下列說(shuō)法正確的是()圖K823A該粒子帶正電B磁感應(yīng)強(qiáng)度BC粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑rdD粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t5(2017年河北定州中學(xué)摸底)如圖K824甲所示，一帶電物塊無(wú)初速度地放上皮帶輪底端，皮帶輪以恒定大小的速率沿順時(shí)針傳動(dòng)，該裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，物塊由底端E運(yùn)動(dòng)至皮帶輪頂端F的過(guò)程中，其vt圖象如圖乙所示，物塊全程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4.5 s，關(guān)于帶電物塊及運(yùn)動(dòng)過(guò)程的說(shuō)法正確的是() 甲 乙圖K824A該物塊帶負(fù)電B皮帶輪的傳動(dòng)速度大小一定為1 m/sC若已知皮帶的長(zhǎng)度，可求出該過(guò)程中物塊與皮帶發(fā)生的相對(duì)位移D在2 s4.5 s內(nèi)，物塊與皮帶仍可能有相對(duì)運(yùn)動(dòng)二、多項(xiàng)選擇題6質(zhì)量為m，帶電量為q的圓環(huán)套在水平固定且足夠長(zhǎng)的絕緣桿上，如圖K825所示，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)給圓環(huán)一個(gè)水平向右的初速度v0使其開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，則圓環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功可能是()圖K825A0 B.mv Cmv D.7(2016年江西南昌三中高三檢測(cè))如圖K826所示，由半圓和矩形組成的區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，甲、乙兩粒子從A點(diǎn)沿水平直徑AP以相同速度v0射入，結(jié)果甲、乙兩粒子分別從C、D點(diǎn)射出，已知CDAP，AQAP，COP60，則下列說(shuō)法正確的是()圖K826A甲、乙兩粒子比荷的比值為B甲、乙兩粒子比荷的比值為C甲、乙兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)行時(shí)間的比值為D甲、乙兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)行時(shí)間的比值為8(2017年廣西高三大聯(lián)合)如圖K827所示，在真空中，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一束質(zhì)子在紙面內(nèi)以相同的速度射向磁場(chǎng)區(qū)域，質(zhì)子的電量為e，質(zhì)量為m，速度為v，則以下說(shuō)法正確的是()圖K827A對(duì)著圓心射入的質(zhì)子，其射出方向的反向延長(zhǎng)線一定過(guò)圓心B沿a點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的質(zhì)子比沿b點(diǎn)進(jìn)入的在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間短C所有質(zhì)子都在磁場(chǎng)邊緣同一點(diǎn)射出磁場(chǎng)D若質(zhì)子以相等的速率v從同一點(diǎn)沿各個(gè)方向射入磁場(chǎng)，則它們離開(kāi)磁場(chǎng)的射出方向可能垂直三、非選擇題9(2017年河南安陽(yáng)高三一模)如圖K828所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在x軸上的S點(diǎn)由一粒子發(fā)射源，不定時(shí)的發(fā)射沿與x軸負(fù)方向成30角的質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子a和沿與x軸正方向成60角的質(zhì)量也為m、電荷量為q的粒子b.已知粒子a的速度為vav0，粒子b的速度為vbv0，忽略?xún)闪Ｗ拥闹亓σ约皟闪Ｗ娱g的相互作用，求：(1)要使兩粒子在磁場(chǎng)中發(fā)生碰撞，兩粒子釋放的時(shí)間間隔T.(2)如果兩粒子在磁場(chǎng)中不相碰，則兩粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后第一次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)兩點(diǎn)之間的距離圖K82810如圖K829所示，在邊長(zhǎng)為l的等邊三角形ACD區(qū)域內(nèi)，存在垂直于所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)大量的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子以相同速度(速度大小未確定)沿垂直于CD的方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后三條邊均有粒子射出，其中垂直于AD邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0.不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用求：(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小(2)要確保粒子能從CD邊射出，粒子射入的最大速度(3)AC、AD邊上可能有粒子射出的范圍圖K82911(2017年廣東廣州高三模擬)一半徑為r0的薄圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與筒的中心軸線平行，筒的橫截面如圖K8210所示圖中直徑MN的兩端分別開(kāi)有小孔，筒可繞其中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和角速度大小可以通過(guò)控制裝置改變一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子從小孔M沿著MN方向射入磁場(chǎng)，當(dāng)筒以大小為0的角速度轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)，該粒子恰好從某一小孔飛出圓筒(1)若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，求該粒子的荷質(zhì)比和速率分別是多大？(2)若粒子速率不變，入射方向在該截面內(nèi)且與MN方向成30角，則要讓粒子與圓筒無(wú)碰撞地離開(kāi)圓筒，圓筒角速度應(yīng)為多大？圖K8210