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1、计算题 如右图所示,一质量为m、电荷量为+q的粒子,以速度
从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过x轴进入场强为E、方向与x轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中,速度方向与 x轴正方向的夹角为30°,经过一段时间后恰好通过b点正下方的c点,粒子的重力不计.试求:
?
(1)圆形匀强磁场的最小面积.
(2)c点到b点的距离d.
参考答案:(1)
(2)
本题解析: 很显然,弦长
即为圆形磁场区域的最小直径.

(1)?粒子在磁场中做匀速圆周运动,由
得
粒子经过磁场区域速度偏转角为120°,这表明在磁场区域中运动轨迹为半径为R的
圆弧,作出粒子运动轨迹如图中实线所示.所求圆形磁场区域的最小半径为
r=
=Rsin 60°=
面积为S=
=
.
(2)粒子进入电场做类平抛运动,从b到c垂直电场方向位移为
①
沿电场方向位移为
②
=tan 30°③
解方程①②③得x′=
?

点评:带电粒子在匀强磁场和匀强电场中的运动是物理学中的核心知识和重点知识,是学习物理必须掌握的重点基本规律,是高考的重点和热点.解答本题的关键是,按题目中所述的运动方向,根据速度方向和轨道半径垂直的关系,找出粒子做匀速圆周运动的圆心O′.
本题难度:一般
2、选择题 带电荷量为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是
[? ]
A.只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同
B.如果把+q改为-q,且速度反向大小不变,则粒子所受洛伦兹力的大小和方向均不变
C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直
D.粒子只受到洛伦兹力作用时,运动的动能、速度均不变
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 下列说法正确的是
[? ]
A.所有电荷在磁场中都要受磁场力的作用
B.所有电荷在电场中都要受电场力的作用
C.运动电荷在磁场中只有垂直于磁场方向的速度分量不为零,才受到磁场力的作用
D.一切运动电荷在磁场中都要受磁场力的作用
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 质子(
)和α粒子(
)以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中,它们在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动,它们的轨道半径和运动周期关系是( )
A.RH:Rα=1:2,TH:Tα=1:2
B.RH:Rα=2:1,TH:Tα=1:2
C.RH:Rα=1:2,TH:Tα=2:1
D.RH:Rα=1:4,TH:Tα=1:4
参考答案:A
本题解析:粒子垂直磁场方向进入磁场后,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,圆周的半径为
,质子的质量是α粒子的
,质子的电量为α粒子电量的一半,所以RH:Rα=1:2,粒子在磁场中的运动周期
,所以TH:Tα=1:2,故选A.
本题难度:简单
5、选择题 图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是

A.向上
B.向下
C.向左
D.向右
参考答案:B
本题解析:根据安培定则(即右手螺旋定则),b、d导线中的电流在O点产生的磁场方向相反,它们的合磁场为零,a、c导线中的电流在O点处产生的磁场均水平向左,所以O点处的合磁场水平向左;再根据左手定则可判断出,带正电粒子垂直于纸面的方向向外运动时,它所受洛伦兹力的方向向下,所以B正确。
【考点定位】右手螺旋定则、场强叠加原理、左手定则.
本题难度:简单