第九章 第2讲 磁场对运动电荷的作用-【创新教程】2024高考物理复习大一轮课时作业word（老教材，人教版）

第2讲　磁场对运动电荷的作用 [基础对点练] 1.(对洛伦兹力的理解)如图所示，长直导线ab附近有一带正电荷的小球用绝缘丝线悬挂在M点．当ab中通以由b→a的恒定电流时，下列说法正确的是(　　) A．小球受磁场力作用，方向与导线垂直且垂直纸面向里 B．小球受磁场力作用，方向与导线垂直且垂直纸面向外 C．小球受磁场力作用，方向与导线垂直并指向左方 D．小球不受磁场力作用 答案：D 2．(洛伦兹力的大小和方向)如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电绝缘物块位于高度略大于物块高度的水平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上、下表面的动摩擦因数均为μ，整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．现给物块水平向右的初速度v0，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则物块(　　) A．一定做匀速直线运动 B．一定做减速运动 C．可能先减速后匀速运动 D．可能加速运动 解析：C　[根据左手定则可知物块受到的洛伦兹力方向向上，如果洛伦兹力等于重力，则物块做匀速直线运动；如果洛伦兹力小于重力，物块与隧道下表面间存在摩擦力，物块做减速运动；如果洛伦兹力大于重力，物块与隧道上表面间存在摩擦力，做减速运动，当减速到洛伦兹力等于重力时做匀速运动．故选项C正确．] 3．(显像管的原理)显像管原理的示意图如图所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转．设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使高速电子流打在荧光屏上的位置由b点逐渐移动到a点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是(　　) 解析：C　[高速电子流打在荧光屏上的位置由b点逐渐移动到a点，根据左手定则可知，磁场的方向开始时垂直纸面向里，方向为正，且逐渐减弱，后来电子又向上偏，磁场方向垂直纸面向外，方向为负，且逐渐增强，故C项正确．] 4.(磁场的直线边界)(多选)如图所示，虚线上方存在匀强磁场，磁感应强度为B；一群电子以不同速率v从边界上的P点以相同的方向射入磁场．其中某一速度为v0的电子从Q点射出．已知电子入射方向与边界夹角为θ，则由以上条件可判断(　　) A．该匀强磁场的方向垂直纸面向里 B．所有电子在磁场中的轨迹相同 C．速率大于v0的电子在磁场中运动时间长 D．所有电子的速度方向都改变了2θ 解析：AD　[由左手定则可知，该匀强磁场的方向垂直纸面向里，A选项正确；由qvB＝得电子运动半径R＝，可知所有电子在磁场中的轨迹不相同，B选项错误；所有电子偏转角度相同，所有电子的速度方向都改变了2θ，D选项正确；由T＝得电子运动周期T＝，又t＝T＝T，所以所有电子在磁场中的运动时间都相同，C选项错误．] 5.(正方形边界)如图所示，边长ab＝1.5L、bc＝L的矩形区域内存在着垂直于区域平面向里的匀强磁场，在ad边中点O处有一粒子源，可在区域平面内沿各方向发射速度大小相等的同种带电粒子．已知沿Od方向射入的粒子在磁场中运动的轨道半径为L，且经时间t0从边界cd离开磁场．不计粒子的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是(　　) A．粒子带负电 B．粒子可能从c点射出 C．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0 D．粒子在磁场中运动的最长时间为2t0 解析：D　[沿Od方向射入的粒子的运动轨迹如图甲所示， 甲 根据左手定则可知粒子带正电，选项A错误．设沿Od方向射入的粒子运动轨迹对应的圆心角为θ，由几何关系可知sin θ＝.解得θ＝60°，根据题意得T＝t0，解得粒子做匀速圆周运动的周期T＝6t0，选项C错误．当粒子轨迹与边界dc相切时，设切点与d点距离为x，由几何关系得x2＋(L－L)2＝L2，解得x＝L<1.5L，则粒子不会达到c点，选项B错误． 由几何关系可以得到，粒子从b点处射出时，在磁场中的运动轨迹对应的弦长最长，运动的时间最长，如图乙所示，设此时粒子运动轨迹对应的圆心角为α，所有粒子运动的轨迹半径相同，由几何关系得sin＝，Ob＝L，解得α＝120°，则粒子在磁场中运动的最长时间为t＝T＝2t0，选项D正确．] 乙 6.(圆形边界)如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向平行于轴线．在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔M、N，现有一束速率不同、比荷均为k的正、负离子，从M孔以α角入射，一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N孔射出(不考虑离子间的作用力和重力)．则从N孔射出的离子(　　) A．是正离子，速率为 B．是正离子，速率为 C．是负离子，速率为 D．是负离子，速率为 解析：B　[因为离子向下偏，根据左手定则，离子带正电，运动轨迹如图所示，由几何关系可知r＝，由qvB＝m可得v＝，故B正确．] 7.(三角形边界)比荷为的电子以速度v0沿AD边射入