1.一電子以垂直於勻強磁場的速度va,從a處進入長為d寬為h的磁場區域如下圖所示,發生偏移而從b處離開磁場,若電荷量為e,磁感應強度為b,圓弧ab的長為l,則( )
a.電子在磁場中運動的時間為t=
b.電子在磁場中運動的時間為t=
c.洛侖茲力對電子做功是beva·h
d.電子在a、b兩處的速度相同
解析:電子在磁場中只受洛侖茲力的作用,做勻速圓周運動,認為運動時間為t=是把電子作為類平拋運動了,圓周運動時可用t=來計算;洛侖茲力與電子的運動方向始終垂直,故一定不做功;速度是向量,電子在a、b兩點速度的大小相等,而方向並不相同.
答案:b
2.乙個質子和乙個α粒子沿垂直於磁感線方向從同一點射入乙個勻強磁場中,若它們在磁場中的運動軌跡是重合的,如下圖所示,
則它們在磁場中( )
a.運動的時間相等
b.加速度的大小相等
c.速度的大小相等
d.動能的大小相等
解析:因mα=4mh,qα=2qh,據t=2,知tα=2th;據r=,知vh=2vα;據a=,知aα=ah; 據ek=mv2,知ekα=ekh,只有d項正確.
答案:d
3.如圖所示,在通電直導線下方,有一電子沿平行導線方向以速度v向左運動,則關於電子的運動軌跡和運動半徑的判斷正確的是( )
a.將沿軌跡ⅰ運動,半徑越來越小
b.將沿軌跡ⅰ運動,半徑越來越大
c.將沿軌跡ⅱ運動,半徑越來越小
d.將沿軌跡ⅱ運動,半徑越來越大
4.電荷量為+q的粒子在勻強磁場中運動,下面說法中正確的是( )
a.只要速度大小相同,所受洛倫茲力就相同
b.如果把+q改為-q,且速度反向、大小不變,則洛倫茲力的大小、方向均不變
c.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直,磁場方向一定與電荷運動方向垂直
d.粒子只受到洛倫茲力作用時,運動的動能不變
5.如圖甲是用來加速帶電粒子的迴旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個d形金屬盒.在加速帶電粒子時,兩金屬盒置於勻強磁場中,兩盒分別與高頻電源相連.
帶電粒子在磁場中運動的動能ek隨時間t的變化規律如圖乙所示,忽略帶電粒子在電場中的加速時間,則下列判斷正確的是( )
a.在ek-t圖中應有t4-t3=t3-t2=t2-t1
b.高頻電源的變化週期應該等於tn-tn-1
c.粒子加速次數越多,粒子最大動能一定越大
d.要想粒子獲得的最大動能越大,可增加d形盒的面積
6. 2023年英國物理學家阿斯頓因質譜儀的發明、同位素和質譜的研究榮獲了諾貝爾化學獎.若一束粒子由左端射入質譜儀後的運動軌跡如圖所示,則下列說法中正確的是( )
a.該束帶電粒子帶負電
b.速度選擇器的p1極板帶正電
c.在b2磁場中運動半徑越大的粒子,質量越大
d.在b2磁場中運動半徑越大的粒子,比荷越小
7.如下圖所示,擺球帶負電荷的單擺,在一勻強磁場中擺動,勻強磁場的方向垂直紙面向裡,擺球在ab間擺動過程中,由a擺到最低點c時,擺線拉力的大小為f1,擺球加速度大小為a1;由b擺到最低點c時,擺線拉力的大小為f2,擺球加速度大小為a2,則( )
a.f1>f2,a1=a2 b.f1c.f1>f2,a1>a2 d.f1解析:繩的拉力、洛侖茲力始終與單擺的運動方向垂直,不做功.只有重力做功,所以a1=a2,當單擺由a擺到最低點c時,繩的拉力和洛侖茲力方向相同,由b擺到最低點c時,繩的拉力與洛侖茲力方向相反,故f1答案:b
8.如下圖所示,直徑為r的絕緣筒中為勻強磁場區域,磁感應強度為b、磁感線垂直紙面向裡,乙個質量為m、電荷量為q的正離子,以速度v從圓筒上c孔處沿直徑方向射入筒內,如果離子與圓筒碰撞三次(碰撞時不損失能量,且時間不計),又從c孔飛出,則離子在磁場中運動的時間為( )
a. b.
c. d.
解析:根據題意畫出離子運動軌跡,由對稱性可知離子運動的軌跡為四個圓,半徑等於圓筒的半徑,總時間等於乙個圓的週期,所以a、c正確.
答案:ac
9.電子質量為m,電荷量為q,以與x軸成θ角的速度v0射入磁感應強度為b的勻強磁場中,最後從x軸上的p點射出,如右圖所示,求:
(1)op的長度;
(2)電子由o點射入到從p點射出所需的時間t.
解析:(1)過o點和p點做速度方向的垂線,兩線交點即電子做圓周運動的圓心,由幾何關係知
op=2rsinθ①
又bqv0=m②
由①②式解得op=sinθ.
(2)由t==得所需時間為
t=·=.
答案:(1) sinθ (2)
10.如下圖所示,一束電子(電荷量為e)以速度v垂直射入磁感應強度為b,寬度為d的勻強磁場中,穿過磁場的速度方向與電子原來的入射方向的夾角為30°,求:
(1)電子的質量是多少?
(2)穿過磁場的時間是多少?
(3)若改變初速度大小,使電子剛好不能從a邊射出,則此時速度v′是多少?
解析:(1)作出速度方向的垂線,如上圖所示,設電子在磁場中運動軌道半徑為r,電子的質量是m,由幾何關係得r==2d
電子在磁場中運動bqv=m,
即r=所以m=.
(2)電子運動軌跡對應的圓心角
θ=30°=
電子運動的週期t=
電子穿過磁場的時間t=t==.
(3)電子剛好不能從a邊射出(與右邊界相切),此時電子的軌道半徑為r′=d
由r′=得v′==.
答案:(1) (2) (3)
2019屆高考物理第二輪複習方案電學17新人教版
1 目前有一種磁強計,用於測定地磁場的磁感應強度 磁強計的原理如右圖所示,電路有一段金屬導體,它的橫截面是寬為a 高為b的長方形,放在沿y軸正方向的勻強磁場中,導體中通有沿x軸正方向 大小為i的電流 已知金屬導體單位體積中的自由電子數為n,電子電荷量為e,金屬導電過程中,自由電子所做的定向移動可視為...
2019屆高考物理第二輪複習方案電學15新人教版
1.如圖中各圖面積均為s的線圈均繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場b中以角速度 勻速轉動,能產生正弦交變電動勢e bs sin t的圖是 2.如圖所示,矩形線框置於豎直向下的磁場中,通過導線與靈敏電流錶相連,線框在磁場中繞垂直於磁場方向的轉軸勻速轉動,圖中線框平面處於豎直麵內,下述說法正確的是 a 因為線...
2019屆高考物理第二輪複習方案電學19新人教版
1.將閉合多匝線圈置於僅隨時間變化的磁場中,線圈平面與磁場方向垂直,關於線圈中產生的感應電動勢和感應電流,下列表述正確的是 a 感應電動勢的大小與線圈的匝數無關 b 穿過線圈的磁通量越大,感應電動勢越大 c 穿過線圈的磁通量變化越快,感應電動勢越大 d 感應電流產生的磁場方向與原磁場方向始終相同 解...