2019-2020年高二物理 第15單元：達標訓練（4、磁場對運動電荷的作用）(有解析) 大綱人教版.doc

2019-2020年高二物理 第15單元：達標訓練（4、磁場對運動電荷的作用）(有解析) 大綱人教版基礎(chǔ)鞏固 1.關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力F和磁感應(yīng)強度B及粒子速度v三者之間的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A.F、B、v三者必定均保持垂直B.F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vC.B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于vD.v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B解析：根據(jù)左手定則，洛倫茲力垂直于B，也垂直于v，垂直于B與v所決定的平面，但B與v不一定垂直.答案：B2.如圖15-4-8所示的是磁感應(yīng)強度B、正電荷速度v和磁場對電荷的作用力F三者方向的相互關(guān)系圖（其中B垂直于F與v決定的平面，B、F、v兩兩垂直）.其中正確的是（）答案：D3.如圖15-4-9所示，勻強磁場方向水平向里，勻強電場方向豎直向下，有一正離子恰能沿直線從左向右水平飛越此區(qū)域.則（）圖15-4-9A.若電子從右向左飛入，電子也沿直線運動B.若電子從右向左飛入，電子將向上偏轉(zhuǎn)D.若電子從左向右飛入，電子也沿直線運動解析：若電子從右向左飛入，電場力向上，洛倫茲力也向上，所以上偏，B正確.若電子從左向右飛入，電場力向上，洛倫茲力向下.由題意，對正電荷qE=Bqv，與q無關(guān)，所以對電子兩者也相等，所以電子從左向右飛，做勻速直線運動.答案：BD4.一個長螺線管中通有電流，把一個帶電粒子沿中軸線射入（若不計重力影響），粒子將在管中（）A.做圓周運動 B.沿軸線來回運動C.做勻加速直線運動 D.做勻速直線運動解析：通電長螺線管內(nèi)部的磁場方向始終與中軸線平行，帶電粒子沿磁場方向運動時，不受磁場力，所以一直保持原運動狀態(tài)不變，正確答案是D.答案：D5.如圖15-4-10所示，兩平行板間有場強為E的勻強電場，方向豎直向下，一帶電荷量為q的負粒子（不計重力），垂直于電場方向以速度v飛入兩板間.為了使粒子沿直線飛出，應(yīng)在垂直于紙面內(nèi)加一方向為_的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度B=_.圖15-4-10解析：若粒子沿直線飛出，須電場力與洛倫茲力相等.因電場力豎直向上，所以洛倫茲力豎直向下，根據(jù)左手定則判斷出磁場方向垂直紙面向里，由qE=Bqv 得B=E/v.答案：垂直紙面向里 E/v6.地球的磁場可以使太空來的宇宙射線發(fā)生偏轉(zhuǎn).已知北京上空某處的磁感應(yīng)強度為1.210 -4 T，方向由南指向北，如果有一速度v5.0105m/S的質(zhì)子（帶電荷量q1.610 -19C）豎直向下運動，則質(zhì)子受到的洛倫茲力大小是_N，方向_.解析：應(yīng)用洛倫茲力公式以及左手定則即可判斷.答案：9.610-18 向東綜合應(yīng)用 7.如圖15-4-11所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起置于粗糙的地板上，空間有垂直紙面向里的勻強磁場，用水平恒力F拉乙物塊，使甲、乙無相對滑動一起向左加速運動，在加速階段（）圖15-4-11A.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大B.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小C.甲、乙兩物塊間的摩擦力大小不變D.乙物塊與地面間的摩擦力不斷增大解析：加速階段甲速度v增大，所受洛倫茲力f變大（f=Bqv），對B壓力增大，對地面壓力增大，據(jù)Ff=FN，F(xiàn)f增大，D對.而甲乙之間無相對滑動，整體加速度減小，甲乙摩擦力變小.答案：BD8.(全國理綜)如圖15-4-12中所示為一“濾速器”裝置示意圖.a、b為水平放置的平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進入a、b兩板之間.為了選取具有某種特定速率的電子，可在a、b間加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強磁場，使所選電子仍能夠沿水平直線OO運動，由O射出.不計重力作用，可能達到上述目的的辦法是（圖15-4-12A.使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向里B.使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向里C.使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向外D.使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向外解析：要使電子沿直線OO射出，則電子必做勻速直線運動，電子受力平衡.在該場區(qū)，電子受到電場力和洛倫茲力，要使電子二力平衡，則二力方向為豎直向上和豎直向下.選項A電子所受電場力豎直向上，由左手定則判斷洛倫茲力豎直向下，滿足受力平衡.同理，選項D也滿足受力平衡.所以選項AD正確.答案：AD9.絕緣細線下懸掛一帶正電小球，在垂直于紙面向里的勻強磁場中自由擺動，空氣阻力不計.如圖15-4-13所示，A、B為可達到的最高位置，O為其最低點.當小球從A點擺下經(jīng)過O時速度為v1，此時線的張力為T 1；從B擺下經(jīng)過O時速度為v 2，此時線的張力為T2.則有v 1_v 2，T 1_T 2.（填“”“”或“”）圖15-4-13解析：小球由A到O受重力、懸線拉力，洛倫茲力向上；從B到O，洛倫茲力向下，只有重力做功，由動能定理mgL（1-cos）=mv2得兩次v相等；由圓周運動知識得，T1+f洛-mg=m，T2-f洛-mg=m得T1<T2.答案：=10.質(zhì)量為m、帶電荷量為+Q的小球拴在長為L的輕繩上做偏角為60的擺動，現(xiàn)給此區(qū)域加一個方向垂直于小球擺動平面的水平勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B.則小球擺到最低點時對輕繩的拉力大小為_.解析：取小球為研究對象，受重力、懸線拉力、洛倫茲力.若磁場垂直紙面向里，洛倫茲力向上；若磁場垂直紙面向外，洛倫茲力向下.由A到B由動能定理mgL（1-cos60）=mv2得v2=gL.由T-mgBqv=m 得T=2mgBq.答案：2mgqB 11.(上海) 陰極射線是從陰極射線管的陰極發(fā)出的高速運動的粒子流，這些微觀粒子是_.若在如圖15-4-14所示的陰極射線管中部加上垂直于紙面向里的磁場，陰極射線將_（填“向上”“向下”“向里”或“向外”）偏轉(zhuǎn) 圖15-4-14 圖15-4-15解析：陰極射線的實質(zhì)是電子流，電子流形成的等效電流方向向左，當加上垂直紙面向里的磁場后，由左手定則知電子受到的洛倫茲力方向向下.答案：電子向下12.光滑水平面上方存在勻強電場E和勻強磁場B，電場線水平向右，磁感線水平指向紙里，水平面左端固定著一塊豎直擋板，離擋板相距L處放著一個質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的小物塊m，如圖15-4-15所示.物塊在電場力作用下從靜止開始運動，而后相繼多次與擋板相碰，物塊每次和擋板碰撞后速度都減為碰前的k倍（k1）.設(shè)物體在運動和碰撞過程中電荷量始終不變，碰撞時間極短.（1）要使物體運動中始終不離開水平面，L應(yīng)滿足什么條件（2）從物體開始運動到最后停止共需要多少時間？解析：（1）v0是依靠電場力在L段做功而獲得，由動能定理有：EqL=mv02所以 Bqvmg（2）物體m第一次運動到擋板所用時間t0，由L=at02及得第一次碰后的速度v1=kv0.往返過程中因水平面光滑，只受電場力作用，做豎直上拋運動，時間t1為：第二次碰后向右的往返時間第n次碰后向右的往返時間因碰撞時間不計，總的運動時間t=t0+t1+t2+tn=（1+2k+2k2+2kn）.