1、一、选择题(本大题共9个小题，每小题6分，共54分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1带电粒子不计重力，在匀强磁场中的运动状态不可能的是()A静止B匀速运动C匀加速运动 D匀速圆周运动解析：带电粒子静止时，不受洛伦兹力，故A可能。带电粒子运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力，故B可能。带电粒子运动方向与磁场方向成一夹角时，做螺旋线运动。带电粒子运动方向与磁场方向垂直时，做匀速圆周运动，故D可能。答案：C2如图1所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外。有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同
2、的质量、不同的速度，但都是一价正离子，则()A只有速度v大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 图1B只有质量m大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C只有m、v的乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D只有动能Ek大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管解析：粒子要通过弯管必须做圆周运动，其半径rR时，粒子能通过弯管，所以rRmv/qB，因为粒子的q、B都相同，所以只有当mv一定时，粒子才能通过弯管。答案：C3如图2所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成的。当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度。如图3的各俯视图中正确表示磁场B方向的是()图2图3解析：要使炮弹
3、加速，安培力方向必须向右，由左手定则判知B中磁场方向符合要求，故B对，A、C、D错。答案：B4.如图4所示，长为2l的直导线拆成边长相等，夹角为60的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为() 图4A0 B0.5 BIlCBIl D2 BIl解析：导线有效长度为2lsin30l，所以该V形通电导线受到的安培力大小为BIl。选C。答案：C5用同一回旋加速器分别对质子(H)和氘核(H)加速后，则()A质子获得的动能大B氘核获得的动能大C两种粒子获得的动能一样大D无法确定解析：因qvBm又Ekmv2故Ek所以
4、Ek，故A正确。答案：A6一正电荷q在匀强磁场中以速度v沿x方向，进入垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场磁感应强度为B，如图5所示，为了使电荷能做直线运动，则必须加一个电场进去，不计重力，此电场的场强应该是()A沿y轴正方向，大小为Bv/q 图5B沿y轴负方向，大小为BvC沿y轴正方向，大小为v/BD沿y轴负方向，大小为Bv/q解析：根据电场力与洛伦兹力平衡关系求解。要使电荷能做直线运动，必须用电场力抵消洛伦兹力，本题正电荷受洛伦兹力的方向沿y轴正方向，故电场力必须沿y轴负方向，且qEBqv，即EBv。答案：B7.如图6所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所
5、示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧。这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示。 图6粒子编号质量电荷量(q0)速度大小1m2qv22m2q2v33m3q3v42m2q3v52mqv由以上信息可知，从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为()A3、5、4 B4、2、5C5、3、2 D2、4、5解析：结合题图，运用左手定则可知，粒子a与b电性相同，粒子c与前两者电性必相反。rarcrb。根据r可知，A项中rarb，B项中rarb，均与题意不符，A、B两项均错误。C项中若只剩粒子1和4则二者电性与图中其余两条轨道不符，故C项错误，只有D项符合。答案
6、：D8如图7所示，有一电荷量为q、重力为G的小球，从两竖直放置的带等量异种电荷的平行板上方高h处自由下落，两板间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，小球通过正交的电磁场时()A一定做曲线运动 图7B不可能做曲线运动C可能做匀速直线运动D可能做匀加速直线运动解析：小球进入电磁场时，受到重力G、水平向左的电场力和水平向右的洛伦兹力，三力不会平衡，小球不会做匀速直线运动，也不可能做匀加速直线运动，只能做曲线运动。选项A正确。答案：A9如图8所示为一个质量为m、电荷量为q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙绝缘细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，则圆环在
7、细杆上的运动情况不可能是()图8A始终做匀速直线运动B始终做减速运动，最后静止于杆上C先做加速运动，最后做匀速运动D先做减速运动，最后做匀速运动解析：带电圆环在磁场中受到向上的洛伦兹力，当重力与洛伦兹力相等时，圆环将做匀速直线运动，A正确；当洛伦兹力大于重力时，圆环受到摩擦力的作用，并且随着速度的减小而减小，圆环将做加速度减小的减速运动，最后做匀速运动，D正确；如果重力大于洛伦兹力，圆环也受摩擦力作用，且摩擦力越来越大，圆环将做加速度增大的减速运动，最后静止于杆上，所以B正确C错误。答案：C二、解答题(本大题包括3小题，共46分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题
8、，答案中必须明确写出数值和单位)10(14分)如图9所示，带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场中运动，经过b点且OaOb。若撤去磁场，加一个与y方向平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v0从a点进入电场，若使粒子仍能通过b点，那么请求出电场强度E与磁感应强度B的比值。解析：当只有磁场时，OaObR； 图9而只加电场时粒子做类平抛运动，有Rt2，Rv0t，可解得R()2；所以R，得2v0。答案：2v011(14分)质量为m，电荷量为q的带负电粒子自静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图10所示。已知M、
9、N两板间的电压为U，粒子的重力不计。图10(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图)；(2)求匀强磁场的磁感应强度B。解析：(1)作粒子经电场和磁场中的轨迹图，如图所示。(2)设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v，由动能定理得：qUmv2 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则：qvBm 由几何关系得：r2(rL)2d2 联立式得：磁感应强度B 。答案：(1)见解析(2) 12(18分)一静止的带电粒子电荷量为q、质量为m(不计重力)，从P点经电场强度为E的匀强电场加速，运动了距离L之后经过A点进入右边的有界磁场B1区域，穿过B1区域后再进入
10、空间足够大的磁场B2区域，B1和B2的磁感应强度大小均为B，方向相反，如图11所示，若带 图11电粒子能按某一路径再由点A返回电场并回到出发点P重复上述过程(虚线为相反方向的磁场分界面，并不表示有什么障碍物)，求：(1)粒子经过A点的速度大小；(2)粒子在磁场中的运动半径多大；(3)磁场B1的宽度d为多大；(4)粒子在B1和B2两个磁场中的运动时间之比。解析：(1)在电场中加速过程EqLmv2，所以v(2)进入磁场中后，由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则qvBmv2/R所以R (3)经分析，由几何关系可知，在B1中的圆心角为160所以dRsin60 (4)设在磁场B1、B2中运动的时间为t1、t2，由几何关系可知在B2中的偏转角2300，所以答案：(1) (2) (3) (4)高考资源网版权所有！投稿可联系QQ：1084591801