假期作业2 电荷在磁场中的受力和运动-【快乐假期】2023高二物理暑假小作业（新教材）

２．电荷在磁场中的受力和运动　　　　　　　 　　电视机显像管中的电子只是细细的一束, 为什么能够使整个屏幕发光呢? 从宇宙深处 射来的带电粒子为什么只在地球两极引起极 光? 所有的问题答案都在磁场对运动电荷的 作用力洛伦兹力上． (１)洛伦兹力的方向、粒子运动方向、磁场方向 两两相互垂直． (　　) (２)带电粒子的速度大小相同,所受洛伦兹力 不一定相同． (　　) (３)洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两 种力． (　　) (４)粒子在只受到洛伦兹力作用时运动的动能 不变． (　　) (５)运动电荷进入磁场后(无其他力作用)可能 做匀速直线运动． (　　) (６)根据周期公式T＝２πrv 得出T 与v成反比． (　　) 一、选择题 １．不计重力的两个带电粒子 M 和N 沿同一方向经小孔S 垂 直进入匀强磁场,在磁场中 的运动轨迹如图．分别用vM 与vN,tM 与tN, qM mM 与qN mN 表示它们的速率、 在磁场中运动的时间、比荷,则 (　　) A．如果qMmM ＝qNmN ,则vM＞vN B．如果qMmM ＝qNmN ,则vM＜vN C．如果vM＝vN,则 qM mM ＞qNmN D．如果tM＝tN,则 qM mM ＞qNmN ２．(多选)高纬度地区的高空, 大气稀薄,常出现美丽的彩 色“极光”．极光是由太阳发 射的高速带电粒子受地磁 场的影响,进入两极附近时,撞击并激发高 空中的空气分子和原子引起的．假如我们在 北极地区仰视,发现正上方如图所示的弧状 极光,则关于这一现象中高速粒子的说法正 确的是 (　　 ) A．高速粒子带正电 B．粒子轨迹半径逐渐增大 C．仰视时,粒子沿逆时针方向运动 D．仰视时,粒子沿顺时针方向运动 ３．如图所示,质量为 m、带电量为＋q的三个 相同的带电小球 A、B、C,从同一高度以初 速度v０ 水平抛出,B球处于竖直向下的匀 强电场中,C球处于垂直纸面向里的匀强磁 场中,它们落地的时间分别为tA、tB、tC,落 地时的速度大小分别为vA、vB、vC,则以下 判断正确的是 (　　) A．tA＝tB＝tC　　　　　　B．tA＝tC＞tB C．vB＞vA＝vC D．vA＜vB＜vC 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ４ ４．如图所示,半径为 R 的圆形 区域内有垂直于纸面向里的 匀强磁场．重力不计、电荷量一 定的带正电粒子以速度v正对着圆心O射入 磁场,若粒子射入、射出磁场点间的距离为R, 则粒子在磁场中的运动时间为 (　　) A．２ ３πR９v B． ２πR ３v C．２ ３πR３v D． πR ３v ５．如图所示,矩形虚线框 MNＧ PQ 内有一匀强磁场,磁场方 向垂直纸面向里．a、b、c是三 个质量和电荷量都相等的带电粒子,它们从 PQ 边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁 场,图中画出了它们在磁场中的运动轨迹．粒 子重力不计．下列说法正确的是 (　　) A．粒子a带负电 B．粒子c的动能最大 C．粒子b在磁场中运动的时间最长 D．粒子b在磁场中运动时的向心力最大 ６．(多选)英国物理学家阿斯 顿因首次制成质谱仪,并 用此 对 同 位 素 进 行 了 研 究,因此荣获了１９２２年的 诺贝尔化学奖．若速度相 同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运 动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确 的是 (　　) A．该束带电粒子带负电 B．速度选择器的P１ 极板带正电 C．在B２ 磁场中运动半径越大的粒子,速度 越大 D．在B２ 磁场中运动半径越大的粒子,质量 不一定大 二、非选择题 ７．“电磁炮”的模型如图,光滑水平加速导轨电 阻不计,轨道宽为L＝０􀆰１m,竖直向上的匀 强磁场的磁感应强度B＝１T,“弹体”总质量 m＝０􀆰０１kg,弹体在轨道间的电阻R＝１Ω, 可控电源的内阻r＝４Ω,提供的电流是I＝ ０􀆰２A,以保证“电磁炮”匀加速发射,不计空 气阻力．求: (１)弹体所受安培力大小; (２)弹体从静止加速到１０m/s过程中系统 产生的总热量． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋