高考物理知识点《粒子在有界磁场中运动》试题特训（2018年最新版） - 高考物理题库

高考物理知识点《粒子在有界磁场中运动》试题特训（2018年最新版）(十)

2018-03-18 09:34:38 来源:91考试网作者:www.91exam.org 【大中小】

1、简答题在电子显像管内部，由炽热的灯丝发射出的电子在经过一定的电压加速后，进入偏转磁场区域，最后打到荧光屏上，当所加的偏转磁场的磁感应强度为零时，电子应沿直线运动打在荧光屏的正中心位置．但由于地磁场对带电粒子运动的影响，会出现在未加偏转磁场时电子束偏离直线运动的现象，所以在精密测量仪器的显像管中常需要在显像管的外部采取磁屏蔽措施以消除地磁场对电子运动的影响．
已知电子质量为m、电荷量为e，从炽热灯丝发射出的电子（可视为初速度为零）经过电压为U的电场加速后，沿水平方向由南向北运动．若不采取磁屏蔽措施，且已知地磁场磁感应强度的竖直向下分量的大小为B，地磁场对电子在加速过程中的影响可忽略不计．在未加偏转磁场的情况下，
（1）试判断电子束将偏向什么方向；
（2）求电子在地磁场中运动的加速度的大小；
（3）若加速电场边缘到荧光屏的距离为l，求在地磁场的作用下使到达荧光屏的电子在荧光屏上偏移的距离．

参考答案：（1）根据左手定则，可以判断出电子束将偏向东方．
（2）设从加速电场射出的电子速度为v0，则根据动能定理有：
eU=12mv02
从加速电场射出的电子在地磁场中受到洛伦兹力的作用而做匀速圆周运动，设电子的加速度为a，根据牛顿第二定律，ev0B=ma
由以上各式解得：a=eBm?

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中，设r1和T1、r2和T2分别表示这两个电子的轨道半径和周期，则（）
A．r1=r2，T1≠T2
B．r1≠r2，T1≠T2
C．r1=r2，T1=T2
D．r1≠r2，T1=T2

参考答案：D

本题解析：根据半径公式r=，电子速度不同，半径r不同，根据周期公式T=，周期与电子的速度无关，D正确.

本题难度：一般

3、计算题如图所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B。一个正电子以速度v从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ弧度。若正电子射出磁场的位置与O点的距离为L，求：
（1）正电子的电量和质量之比？
（2）正电子在磁场中的运动时间？

参考答案：（1）
（2）

本题解析：

本题难度：困难

4、选择题洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度v，洛伦兹力F及磁场B的方向，虚线圆表示粒子的轨迹，其中可能出现的情况是（　　）
A．

B．

C．

D．

参考答案：A

本题解析：

本题难度：简单

5、简答题一个质量m=0.1g的小滑块，带有q=5×10-4C的电荷，放置在倾角α=30°的光滑斜面上（斜面绝缘），斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示．小滑块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面．
问：（1）小滑块带何种电荷？
（2）小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？
（3）该斜面的长度至少多长？

参考答案：（1）由题意可知：小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向上．
根据左手定则可得：小滑块带负电．
（2）由题意：当滑块离开斜面时，洛伦兹力：Bqv=mgcosα，
则v=mgcosαqB=0.1×10×cos30°5×10-4×0.5m/s=2

本题解析：

本题难度：一般

Virtue is bold, and goodness never fearful. 美德是勇敢的,善良从来无所畏惧.

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