高考物理试卷《粒子在有界磁场中运动》试题巩固(2017年最新版)(二)
2017-08-09 09:06:58
来源:91考试网
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1、选择题 两个电荷量相等的带电粒子,在同一匀强磁场中只受磁场力作用而做匀速圆周运动.下列说法中正确的是: A.若它们的轨迹半径相等,则它们的质量相等 B.若它们的轨迹半径相等,则它们的速度大小相等 C.若它们的运动周期相等,则它们的质量相等 D.若它们的运动周期相等,则它们的速度大小相等
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参考答案:C
本题解析:根据 得: ,则当r、q、B相同时,mv是一个定值,即动量相等,AB错误;据 可知,当T、B、q相同时,它们的质量相等,与速度没有关系,故C正确,D错误; 故选C 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动. 点评:本题是带电粒子在磁场中运动的问题,要求同学们知道半径公式及周期公式,难度不大,属于基础题.
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,在I、II两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场,磁场方向分别垂直于纸面向 外和向里,AD、AC边界的夹角∠DAC=300,边界AC与 边界MN平行,II区域宽度为d。质量为m、电荷量为十q的粒子可在边界AD上的不同点射人,入射速度垂直AD且垂直磁场,若入射速度大小为 ?,不计粒子重力,则
 A.粒子在磁场中的运动半径为 B.粒子距A点0.5d处射入,不会进入II区 C.粒子距A点1.5d处射入,在I区内运动的时间为 D.能够进入II区域的粒子,在II区域内运动的最短时间为
参考答案:CD
本题解析:粒子在磁场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,则 ,解得 ,选项A 错误;粒子距A点0.5d处 91EXAm.org射入时,圆心在AD上距离A点为1.5d,由几何知识可知,此圆周不会与AC边界相切,故粒子不会进入II区,选项B错误;粒子距A点1.5d处射入,圆心在AD上距离A点为2.5d,由几何知识可知,此圆周不会与AC边界相切,故粒子在I区将做半个圆周运动而射出,所以运动的时间为 ;因为能够进入II区域的粒子的运动半径等于在I区域内的运动半径,若在II区域内运动的最短,则需弦长最短,而最短的弦长为d,此弦长所对圆心角为 ,所以运动的时间为 ,选项D 正确。
本题难度:一般
3、计算题 静止的原子核 处在一个匀强磁场中,当它自发地放出一个α粒子后变成一个新核。若α粒子放出时的速度方向与磁感应强度方向垂直,则 (1)α粒子与新生核做匀速圆周运动的轨道半径之比为多少? (2)从α粒子放出到它与新生核相遇的过程中,α粒子至少转多少圈?
参考答案:解:(1)粒子在磁场中运动时由 得 ,又 而α粒子与新核动量大小相等, 所以 (2)因为 90与117的最小公倍数为1170 所以
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向与纸面垂直,已知圆形区域的直径AD=d,弦AP与AD的夹角为30°。一个质量为m,带电量为q的带正电的粒子以速度v0自A点沿AP方向射入磁场区域,恰使粒子从D点射出磁场区域;不计粒子重力,求: (1)匀强磁场的磁感应强度; (2)粒子在磁场中运动多长时间离开磁场区域?

参考答案:解:(1)如图,从D点射出磁场那次的圆轨道的圆心为O1 由几何关系知:α=β=γ=60°,则轨道半径R1=d 由 ,解得 ,B的方向垂直纸面向外
? (2)粒子做圆周运动的周期为 所以运动时间为
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点是cd边的中点,一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场.现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向,以大小不同的速率射入正方形内,那么下列说法中正确的是
 [? ] A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是 t0,则它一定从cd边射出磁场 B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是 t0,则它一定从ad边射出磁场 C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是 t0,则它一定从bc边射出磁场 D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0,则它一定从ab边射出磁场
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般
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