第8章第2节知能演练轻巧夺冠.docVIP

一、选择题 1．(2013·宝鸡高三质检)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是(　　) A．洛伦兹力对带电粒子做功 B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C．洛伦兹力的大小与速度无关 D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向 解析：选B.根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A错，B对．根据F＝qvB可知洛伦兹力的大小与速度有关．洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向，不改变速度的大小． 2．(2013·黄山高三检测)下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是(　　) 解析：选B.根据左手定则，A中F方向应向上，B中F方向应向下，故A错、B对．C、D中都是vB，F＝0，故C、D都错． 3．(2012·高考北京卷)处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值(　　) A．与粒子电荷量成正比　　　B．与粒子速率成正比 C．与粒子质量成正比 D．与磁感应强度成正比 解析：选D.粒子仅在磁场力作用下做匀速圆周运动，有qvB＝m，得R＝，周期T＝＝，其等效环形电流I＝＝，故D选项正确． 4．(2012·高考广东卷)质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是(　　) A．M带负电，N带正电 B．M的速率小于N的速率 C．洛伦兹力对M、N做正功 D．M的运行时间大于N的运行时间 解析：选A.由左手定则判断得M带负电、N带正电，A正确．由题图可知M、N半径关系为RM＞RN，由半径R＝可知，vM＞vN，B错误．因洛伦兹力与速度方向时刻垂直，故不做功，C错误．由周期公式T＝及t＝T可知，tM＝tN，D错误． 5．质子(H)和α粒子(He)由静止出发经过同一加速电场加速后，沿垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，则它们在磁场中的各运动量间的关系正确的是(　　) A．速度之比为21 B．周期之比为12 C．半径之比为12 D．角速度之比为11 解析：选B.根据动能定理有qU＝mv2－0，得v＝ ，所以速度之比为1；根据T＝知B正确；根据r＝可得r＝ ，所以半径之比为1，由ω＝知D错误． 6.用绝缘细线悬挂一个质量为m，带电荷量为＋q的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁场中．由于磁场的运动，小球静止在图中位置，这时悬线与竖直方向夹角为α，并被拉紧，则磁场的运动速度和方向是(　　) A．v＝，水平向左 B．v＝，竖直向下 C．v＝，竖直向上 D．v＝，水平向右 解析：选C.根据运动的相对性，带电小球相对磁场的速度与磁场相对于小球(相对地面静止)的速度大小相等、方向相反．洛伦兹力F＝qvB中的v是相对于磁场的速度．根据力的平衡条件可以得出，当小球相对磁场以速度v＝竖直向下运动或以速度v＝水平向右运动，带电小球都能处于平衡状态，但题目中要求“绳被拉紧”，由此可以知道只有选项C正确． 7. (2011·高考海南卷)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是(　　) A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大 解析：选BD.由于粒子比荷相同，由R＝可知速度相同的粒子轨迹半径相同，运动轨迹也必相同，B正确．对于入射速度不同的粒子在磁场中可能的运动轨迹如图所示，由图可知，粒子的轨迹直径不超过磁场边界一半时转过的圆心角都相同，运动时间都为半个周期，而由T＝知所有粒子在磁场运动周期都相同，故A、C皆错误．再由t＝T＝可知D正确． 8. (2013·辽宁六校联考)如图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABDC，其中AC边与对角线BC垂直，一束电子以不同大小的速度v沿BC从B点射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于粒子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是(　　) A．入射速度越大的电子，其运动时间越长 B．入射速度越大的电子，其运动轨迹越长 C．从AB边出射的电子的运动时间都相等 D．从AC边出射的电子的运动时间都相等 解析：选C.若电子从AB边出射，电子在磁场中的偏角相等，由T＝可知周期与速度无关，电子的运动时间都相等 ，A错，C对；若电子从AC边出射，速度越小，出射位置离A点越近，电子在磁场中的偏角越大，电子的运动时间越长，运动轨迹越长，B、D错． 9. (2013·陕西八校联考)如图所