高考物理一轮复习课时检测五十二磁吃运动电荷的作用含解析新人教版

磁场对运动电荷的作用

1．一个重力不计的带电粒子垂直进入匀强磁场，在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动。则能正确表示运动周期T与半径R之间关系的图像是(　　)

解析：选D　带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，有qvB＝m，可得R＝，由圆周运动规律，T＝＝，可见运动周期与半径无关，故D项正确。

2.匀强磁场中一个运动的带电粒子，所受洛伦兹力F的方向如图所示，则该粒子所带电性和运动方向可能是(　　)

A．粒子带负电，向下运动

B．粒子带正电，向左运动

C．粒子带负电，向上运动

D．粒子带正电，向右运动

解析：选A　根据题图，利用左手定则，让磁感线穿过掌心，拇指指向F的方向，则四指向上，这样存在两种可能：粒子带正电，向上运动；或粒子带负电，向下运动，故A正确。

3.如图，在横截面为圆形的云室内，沿直径方向装有铅板，匀强磁场垂直圆面(图中未标示)。从云室内侧壁发射一带电粒子，粒子刚好从云室圆心处垂直穿过铅板，留下如图所示的径迹，不考虑粒子的重力和云室中气体对粒子的阻力，整个过程中粒子质量、电荷量保持不变，下列判断正确的是(　　)

A．粒子一定带正电

B．粒子一定带负电

C．粒子在云室中铅板两侧的运动时间一定相等

D．粒子一定自铅板左侧向右穿过铅板

解析：选D　由于磁场方向不确定，无法判断粒子带电性质，A、B错误；由于整个过程中粒子质量、电荷量保持不变，故粒子在铅板左右两侧运动的周期不变，又因为带电粒子穿过铅板动能有损失，轨道半径会减小，由题图可知带电粒子在铅板左边的运动轨迹半径大于右边的轨迹半径，而轨迹圆弧对应的弦长都等于云室的半径，所以粒子在左边偏转的圆心角小于右边偏转的圆心角，即粒子在铅板左侧运动的时间小于右侧运动的时间，C错误；粒子在铅板左边的运动轨迹半径大于右边的轨迹半径，由向心力公式qvB＝m，得轨道半径公式r＝，左侧速度大于右侧速度，故粒子一定是从左向右穿过铅板，D正确。

4.在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方放置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则电子将(　　)

A．向上偏转　　　　　 B．向下偏转

C．向纸里偏转  D．向纸外偏转

解析：选B　由题图可知，直导线电流的方向由左向右，根据安培定则，可判定直导线下方的磁场方向为垂直于纸面向里，而电子运动方向由左向右，由左手定则知(电子带负电荷，四指要指向电子运动方向的反方向)，电子将向下偏转，故B选项正确。

5．两个质量和电荷量均相同的带电粒子a、b，分别以速度v和2v垂直射入一匀强磁场，其运动半径分别为ra和rb，运动的周期分别为Ta和Tb，不计粒子重力，则(　　)

A．ra>rb  B．ra<rb

C．Ta>Tb  D．Ta<Tb

解析：选B　根据洛伦兹力提供向心力得qvB＝m，解得r＝，由题知m、q、B大小均相同，则速度大的半径大，故ra<rb，故A错误，B正确；周期T＝＝，由题知m、q、B大小均相同，则周期相同，故C、D错误。

6．(多选)如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图，彼此平行且共轴的一对励磁圆形线圈能够在两线圈间产生匀强磁场；电子枪发射出的电子经加速电压U作用后通过玻璃泡内稀薄气体时，能够显示出电子运动的径迹。现让电子枪垂直磁场方向发射电子(初速度较小，可视为零)，励磁线圈通入电流I后，可以看到圆形的电子径迹，则下列说法正确的是(　　)

A．若保持U不变，增大I，则圆形径迹的半径变大

B．若保持U不变，增大I，则圆形径迹的半径变小

C．若同时减小I和U，则电子运动的周期减小

D．若保持I不变，减小U，则电子运动的周期不变

解析：选BD　若增大励磁线圈中的电流，也就是增大了磁场的磁感应强度B，根据R＝可知，电子运动的轨迹半径变小，A错误，B正确；由T＝知，减小U不改变电子运动的周期，减小I，B就减小，则T变大，C错误，D正确。

7. (多选)如图为显像管原理示意图，电子束经电子枪加速后，进入偏转磁场偏转，不加磁场时，电子束打在荧光屏正中的O点。若要使电子束打在荧光屏上的位置由O逐渐向A移动，则(　　)

A．在偏转过程中，洛伦兹力对电子束做正功

B．在偏转过程中，电子束做匀加速曲线运动

C．偏转磁场的磁感应强度应逐渐变大

D．偏转磁场的方向应垂直于纸面向外

解析：选CD　在偏转过程中，洛伦兹力与电子束运动方向始终垂直，对电子束不做功，A错误；在偏转过程中，加速度的方向始终指向运动轨迹的圆心，即加速度方向时刻改变，故电子束做变加速曲线运动，B错误；电子束打在荧光屏上的OA之间，即电子束受向上偏左的洛伦兹力，由左手定则可知磁感应强度应垂直于纸面向外，电子束打在荧光屏上的位置由O逐渐向A移动，即电子束偏转角度越来越大，运动轨迹半径越来越小，由r＝知，磁感应强度应逐渐变大，C、D正确。

8. (多选)如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从等高的A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时(　　)

A．小球的动能相同

B．丝线所受的拉力相同

C．小球所受的洛伦兹力相同

D．小球的向心加速度大小相同

解析：选AD　小球受到洛伦兹力和丝线的拉力与速度方向时刻垂直，对小球不做功，只改变速度方向，不改变速度大小，只有重力做功，故两次经过O点时速度大小不变，动能相同，A正确；小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时速度方向相反，由左手定则可知两次过O点小球所受的洛伦兹力方向相反，丝线的拉力大小不同，故B、C错误；由F＝m，a＝可知向心加速度大小相同，D正确。

9．(多选)空间有一磁感应强度为B的水平匀强磁场，有一质量为m、电荷量为q的质点，以垂直于磁场方向的速度v0水平进入该磁场，在飞出磁场时高度下降了h，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)

A．质点进入磁场时所受洛伦兹力可能向上

B．质点进入磁场时所受洛伦兹力一定向下

C．质点飞出磁场时速度的大小为v0

D．质点飞出磁场时速度的大小为

解析：选AD　因为磁场方向水平，质点沿水平且垂直于磁场的方向进入该磁场，若磁感应强度方向为垂直纸面向里，利用左手定则可知，若质点带正电，从左向右进入时所受洛伦兹力方向向上，若质点带负电，进入时所受洛伦兹力方向向下，A对，B错；对质点在磁场中的运动过程应用动能定理，有mgh＝mv2－mv02，得v＝ ，C错，D对。