2019届高考物理第一轮课时知识点检测34

课时作业(三十五)洛伦兹力及带电粒子在复合场中的运动

1．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

第2题图

2．如图所示为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹．室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里)，由此可知此()

A．粒子一定带正电

B．粒子一定带负电

C．粒子由a向b运动

D．粒子由b向a运动

第3题图

3．两个质量和电荷量都相同的带电粒子a，b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是()

A．a粒子动能较大

B．b粒子速率较大

C．b粒子在磁场中运动时间最长

D．它们做圆周运动的周期T a＝T b

4．如图所示，质量为m，电量为q的带正电物体，在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动，则()

第4题图

A ．物体的速度由v 减小到零的时间等于m v /μ(mg ＋Bq v )

B ．物体的速度由v 减小到零的时间小于m v /μ(mg ＋Bq v )

C ．若另加一个电场强度大小为(mg ＋Bq v )/q ，方向水平向右的匀强电场，物体将做匀速运动

D ．若另加一个电场强度大小为(mg ＋Bq v )/q ，方向竖直向上的匀强电场，物体将做匀速运动

5．如图所示，平面直角坐标系的第I 象限内有一匀强磁场，磁感应强度大小为B ，磁场方向垂直于纸面向里．一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子以速度v 从O 点沿着与y 轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A 点时速度方向与x 轴的正方向相同，不计粒子的重力，则( )

第5题图

A ．该粒子带正电

B ．A 点与x 轴的距离为m v 2qB

C ．粒子由O 到A 经历时间t ＝πm 3qB

D ．运动过程中粒子的速度不变

6．(13年江苏模拟)如图所示为—种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R ，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E ，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向外．一质量为m 、电荷量为q 的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P 点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q 点．不计粒子重力．下列说法正确的是( )

第6题图

A．极板M比极板N电势高

B．加速电场的电压U＝ER

C．直径PQ＝2B qmER

D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷

7．如图所示，在虚线方框内的空间有方向竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子垂直电场和磁场方向飞入场中，恰好做匀速直线运动，水平飞离正交电磁场．如果该区域只有电场，粒子将从a点飞离，穿越场区的时间为t1，飞离时速度大小为v1；如果只有磁场，粒子将从b点飞离，穿越场区的时间为t2，飞离时速度大小为v2，重力忽略不计，则()

第7题图

A．t1t2

C．v1>v2D．v1

8．如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E. 从两板左侧中点C处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是()

第8题图

A. 这三束正离子的速度一定不相同

B. 这三束正离子的比荷一定不相同

C. a、b两板间的匀强电场方向一定由a指向b

D. 若这三束粒子改为带负电而其它条件不变则仍能从d孔射出

第9题图

9．如图所示，足够长的光滑绝缘斜面与水平面的夹角为α(sinα＝0.6)，放在匀强电场和匀强磁场中，电场强度E＝50V/m，方向水平向左，磁场方向垂直纸面向外．一个电荷量为q＝4×10－2C，质量m＝0.40kg的光滑小球，以初速度v0＝20m/s从斜面底端向上滑，然后又下滑，共经过3s脱离斜面，求磁场的磁感应强度．(g取10m/s2) 10．在场强为B的水平匀强磁场中，一质量为m、带正电q的小球在O点静止释放，小球的运动曲线如图所示．已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍，重力加速度为g.求：

(1)小球运动到任意位置P(x，y)处的速率v；

(2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离y m；

第10题图

11．如图所示，一带电量为－q的小球，质量为m，以初速度v0竖直向上射入水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为B.当小球在竖直方向运动h高度时，球在b点所受的磁场力多大？

第11题图

12．如图甲所示，偏转电场的两个平行极板水平放置，板长L＝0.08m，板距足够大，两板的右侧有水平宽度l＝0.06m、竖直宽度足

够大的有界匀强磁场，一个比荷为q

m＝5×10

7C/kg的带负电粒子(其重力不计)以v0＝8×105m/s速

度从两板中间沿与板平行的方向射入偏转电场，进入偏转电场

时，偏转电场的场强恰好按图乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场，最终垂直于磁场右边界射出．求：

(1)粒子在磁场中运动的速率v；

(2)粒子在磁场中运动的轨道半径R；

(3)磁场的磁感应强度B.

甲

乙

第12题图

13．(13年江苏模拟)如图所示，在长度足够长、宽度d＝5cm的区域MNPQ内，有垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B＝0.33T.水平边界MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场，电场强度E＝200N/C.现有大量质量m＝6.6×10－27kg、电荷量q＝3.2×10－19C的带负电的粒子，同时从边界PQ上的O点沿纸面向各个方向射入磁场，射入时的速度大小均为v＝1.6×106m/s，不计粒子的重力和粒子间的相互作用．求：

(1)求带电粒子在磁场中运动的半径r；

(2)求与x轴负方向成60°角射入的粒子在电场中运动的时间t；

(3)当从MN边界上最左边射出的粒子离开磁场时，求仍在磁场中的粒子的初速度方向与x轴正方向的夹角范围，并写出此时这些粒子所在位置构成的图形的曲线方程．

第13题图