寒假作业07 磁场对运动电荷的作用力-【寒假分层作业】2024年高二物理寒假培优练（人教版2019）

限时练习：90min 完成时间： 月 日 天气： 作业07 磁场对运动电荷的作用力 一、带电粒子在匀强磁场中的运动的两个公式 1、向心力公式：qvB＝m. 轨道半径公式：r＝. 2、运动周期公式：T＝＝. 运动时间公式：t＝T. 注意：粒子运动的轨迹半径与速率有关，周期与速率无关． 二、圆心的确定方法 方法1：如图甲：作两个速度方向的垂线，交点即为圆心． 方法2：如图乙：作速度方向的垂线和弦的垂直平分线，交点即为圆心． 三、带电粒子在磁场运动中的三个特殊规律 1.直线边界(进出磁场具有对称性)： 2.圆形边界：（径向进入径向射出） 带正电粒子沿径向射入磁场，必沿径向射出磁场，速度的偏转角φ等于该圆弧轨迹所对应的圆心角∠AO′B.轨迹圆心与磁场圆心的连线OO′垂直弦AB，且为∠AO′B的平分线． 3.磁汇聚与磁发散： （1）如图，速率相等的带电粒子平行射入圆形磁场区域，当轨迹圆的半径与磁场圆的半径相等时，这些粒子汇聚到圆周上的一点． （2）如图，从圆形磁场的圆周上某点发出的速率相等的带电粒子，当轨迹圆的半径与磁场圆的半径相等时，这些粒子从磁场平行射出． 四、解题基本思路 1、 单项选择题 1.关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法正确的是（　　） A．带电粒子飞入匀强磁场后，一定做匀速圆周运动 B．带电粒子飞入匀强电场后，一定做匀变速直线运动 C．将带电粒子在匀强电场中由静止释放，粒子将会做匀加速直线运动 D．将带电粒子在匀强磁场中由静止释放，粒子将会做匀速圆周运动 2.如图所示是我国最早期的指南仪器——司南，静止时它的长柄指向南方，是由于地球表面有地磁场。下列与地磁场有关的说法，正确的是（　　） A．地磁场是一种物质，客观上存在 B．地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行 C．通电导线在地磁场中一定受安培力作用 D．运动电荷在地磁场中一定受到洛伦兹力的作用 3.1932年，美国物理学家安德森在宇宙线实验中发现了正电子，从而证明了反物质的存在。如图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个正电子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室放置在匀强磁场中，磁场方向与照片垂直。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知（　　） A．磁场方向向里，正电子由下往上运动 B．磁场方向向里，正电子由上往下运动 C．磁场方向向外，正电子由下往上运动 D．磁场方向向外，正电子由上往下运动 4.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面积位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示。一带负电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向里运动，它所受洛伦兹力的方向是（    ） A．向左 B．向右 C．向上 D．向下 5.平面a和平面b相互垂直，平面b中直线PQ和MN垂直。电荷量为＋q的粒子以速度v运动，途经两直线交点，且恰在a平面内，如图甲所示，磁场方向垂直于平面b。该粒子此时所受洛伦兹力方向正确的是（　　） A．由P指向Q，如图乙中F1所示 B．由N指向M，如图乙中F2所示 C．由Q指向P，如图乙中F3所示 D．位于平面a，垂直于速度v，如图乙中F4所示 6.一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场。粒子的一段径迹如图所示。径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变）。从图中情况可以确定（　　） A．粒子从到运动，带正电 B．粒子从到运动，带正电 C．粒子从到运动，带负电 D．粒子从到运动，带负电 7.从太阳和其他星体发射出的高能粒子流（宇宙射线）在射向地球时，地磁场改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用。如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图。现有来自宇宙的一束质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点A，则这些质子在进入地球周围的空间时将（不考虑自转）（　　） A.竖直向下沿直线射向地面 B.相对于A点向东偏转 C.相对于A点向西偏转 D.相对于A点向北偏转 8.如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场。之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为（　　） A.3 B.2 C. D. 9.如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆，与水平面的夹