1、A级抓基础1.(多选)如图所示,若粒子(不计重力)能在图中所示的磁场区域内做匀速圆周运动,则可以判断()A.粒子在运动过程中动能不变B.若粒子带正电,则粒子做顺时针运动C.在其他量不变的情况下,粒子速度越大,运动周期越大D.在其他量不变的情况下,粒子速度越大,圆周运动半径越大答案:AD2.1998年发射的“月球勘探者号”空间探测器,运用最新科技手段对月球进行近距离勘探,在研究月球磁场分布方面取得了新的成果.月球上的磁场极其微弱,探测器通过测量电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱的分布,下列图是探测器通过月球四个位置时,电子运动的轨迹照片.设电子速率相同,且与磁场方向垂直,其中磁场最强的是()
2、AB C D答案:A3.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.如果用同一回旋加速器分别加速氚核(H)和粒子(He),比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有()A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大B.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小C.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大D.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小解析:交流电源的周期等于粒子在D形盒中做匀速圆周运动的周期,即T,由于氚核荷质比小,所以加速氚核的交流电源的周期较大.粒子在回旋加速器中获得的最大动能Ekm,而氚核小,所以氚核获得的最大
3、动能较小.故B正确,A、C、D错误.答案:B4.如图所示,水平导线中有电流I通过,导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同,则电子将()A.沿路径a运动,轨迹是圆B.沿路径a运动,轨迹半径越来越大C.沿路径a运动,轨迹半径越来越小D.沿路径b运动,轨迹半径越来越小答案:B5.图甲所示的电视机显像管能够通过磁场来控制电子的偏转,显像管内磁场可视为圆心为O、半径为r的匀强磁场.若电子枪垂直于磁场方向射出速度为v0的电子,由P点正对圆心O射入磁场,要让电子射出磁场时的速度方向与射入时的速度方向成角(如图乙所示).已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力.求:(1)磁感应强度大小;(2)电
4、子在磁场中运动的时间.解析:(1)画出电子做圆周运动的轨迹,如图所示.根据几何关系得R,洛伦兹力提供向心力,evBm,联立解得Btan.(2)粒子在磁场中运动时间t,代入磁感应强度得t.B级提能力6.(多选)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示,离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零),经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P上,设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x,可以判断()A.若离子束是同位素,则x越大,离子质量越大B.若离子束是同位素,则x越大,离子质量越小C.只要x相同,则离子质量一定相同D.只要x相同,则离子的荷质
5、比一定相同解析:带电粒子通过加速电场加速,由动能定理qUmv2,得加速后粒子的速度v .进入质谱仪的磁场中,测得圆周半径为r,由r可得x2r2 ,若离子束是同位素,则x越大,离子质量越大,选项A正确,B错误;只要x相同,则离子的荷质比一定相同,而质量不一定相同,选项C错误,D正确.答案:AD7.MN板两侧都是磁感应强度为B的匀强磁场,方向如图所示,带电粒子从a位置以垂直于磁场方向的速度开始运动,依次通过小孔b、c、d,已知abbccd,粒子从a运动到d的时间为t,则粒子的比荷为()A.B.C. D.答案:A8.如图所示,在垂直于纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个质量和电荷量均相同的正、负粒子从
6、O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与磁场边界成角.若不计重力,关于正、负粒子在磁场中的运动,下列说法正确的是()A.运动的轨道半径不相同B.重新回到边界时的速度大小和方向都相同C.重新回到边界时的位置与O点的距离不相同D.运动的时间相同答案:B9.如图所示,在x0,y0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B.现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从x轴上的某点P沿着与x轴成30角的方向射入磁场.不计重力的影响,则下列有关说法正确的是()A.只要粒子的速率合适,粒子就可能通过坐标原点B.粒子在磁场中运动所经历的时间一定为C.粒子在磁场中运动所经历的时间可能
7、为D.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为答案:C10.如图所示,MN和PQ两板平行且板间存在垂直纸面向里的匀强磁场,两板间距离及两板长均为d.一带正电的质子从MN板的正中间O点以速度v0垂直射入磁场,为使质子能射出两板间,试求磁感应强度B的取值范围(已知质子所带电荷量为e,质量为m).解析:分析质子在磁场中运动,由左手定则可知,质子向上偏转,所以质子能射出两板间的条件是:当磁感应强度较小时,质子从P点射出,如图所示.此时轨道的圆心为O,由几何知识得R2d2,解得Rd.质子在磁场中做匀速圆周运动有ev0B1m,所以R,即d,故B1.当磁感应强度较大时,质子从M点射出,此时质子运动了半个圆周,轨道半径R,所以,故B2.综合上述,磁感应强度B的大小满足B.