假期作业(二)-【百汇大课堂·暑假作业】2023-2024学年高二物理假期作业（新教材）

高二暑假·物理 假期作业（二） 1.有两根长直导线a、b互相 4.如图所示，边长为L的正方 平行放置.如图所示为垂 形区域abcd中存在匀强磁 直于导线的截面图，在图 场，磁场方向垂直纸面向里. 示平面内，O点为两根导 一带电粒子从ad边的中点 线连线的中点，P、Q为两导线连线中垂直 M点以一定速度垂直于ad边射入磁场，仅 线上关于O点对称等距的两点，若两导线中 在洛伦兹力的作用下，正好从ab边中点V 点射出磁场.忽略粒子受到的重力，下列说 通有大小相等，方向相反的恒定电流I,研 法中正确的是 究两直线电流产生的磁场，下列说法中正确 A.该粒子带负电 的是 B.洛伦兹力对粒子做正功 A.O点磁感应强度为零 B.P、Q两点磁感应强度方向相同 C.粒子在磁场中做圆周运动的半径为号 C.PO段与OQ段磁感应强度方向相反 D.如果仅使该粒子射入磁场的速度增大，粒 D.将一正试探电荷从P沿PQ移到Q点， 子做圆周运动的半径也将变大 其受到的洛伦兹力方向始终垂直纸面 5.如图所示，平行边界MN、PQ:××2 2.关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是 之间有垂直纸面向里的匀强磁 () 场，磁感应强度的大小为B,两A + A.安培力与洛伦兹力的本质都是磁场对运 边界间距为d,边界MN上A 动电荷的作用力 点有一粒子源，可沿纸面内任 ××0 意方向射出完全相同的质量为m,电量为g B.安培力与洛伦兹力都永远不做功 的带正电的粒子，粒子射出的速度大小均为 C.安培力的方向不一定垂直于电流方向，但 一定垂直于磁场方向 0=2gBd,若不计粒子的重力及粒子间的相互 3m D.洛伦兹力的方向与正粒子的运动方向相 作用，则粒子能从PQ边界射出的区域长度与 同，与负粒子的运动方向相反 能从MN边界射出的区域长度之比为( 3.有关带电粒子（不计重力）所受静电力和洛 A.1:1 B.2:3 伦兹力的说法中，正确的是 C.3:2 D.27:7 A.粒子在磁场中一定受洛伦兹力的作用 6.如图所示，长方形abcd区 B.粒子在电场中可能不受静电力的作用 域内有垂直于纸面向里的 C.粒子若仅受洛伦兹力，则其速度不变 匀强磁场，同一带电粒子， D.粒子若仅受洛伦兹力，则其动能不变 以速率v1沿ab射入磁场 假期作业 区域，垂直于dc边离开磁场区域，运动时间 偏特磁 为t1:以速率v2沿ab射入磁场区域，从bc X射线束 边离开磁场区域时与bc边夹角为150°，运 动时间为t2.不计粒子重力.则t1:12是 树时 A.2:3 B.32 A.M处的电势高于N处的电势 C.3;2 D.2:3 B.增大M、N之间的加速电压可使P点左移 7.如图所示，半径为R的圆 C.偏转磁场的方向垂直于纸面向外 形区域内存在着磁感应强 D.增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P 度为B的匀强磁场，方向 点左移 垂直于纸面向里，一带负 9.空间有一圆柱形匀强磁场 电的粒子（不计重力）沿水平方向以速度 区域，O点为圆心.磁场方 正对圆心入射，通过磁场区域后速度方向偏 向垂直于纸面向外.一带正 转了60°.如果想使粒子通过磁场区域后速 电的粒子从A点沿图示箭 度方向的偏转角度最大，在保持原入射速度 头方向以速率v射入磁场，0=30°，粒子在 的基础上，需将粒子的入射点向上平移的距 纸面内运动，经过时间t离开磁场时速度方 离d为 向与半径OA垂直.不计粒子重力.若粒子 A.tR 速率变为号，其他条件不变.粒子在圆柱形 ( 8.CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的 磁场中运动的时间为 简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测. .2 B.t c D.2t 图(a)是某种CT机主要部分的剖面图，其 10.(多选)如图所示的矩形区域 中X射线产生部分的示意图如图(b)所示 abcd,3ab=bc,e、f、g分别 图(b)中M、N之间有一电子束的加速电 为ab、bc和ad边的中点.三角 场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电 形abc区域内有垂直纸面向外 子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方 的匀强磁场.d点放置粒子源，带负电的粒 向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭 子以不同的速率垂直ac方向射出.忽略粒 头的虚线所示)：将电子束打到靶上的点记 子间的相互作用，不计重力，粒子运动轨迹 为P点.则 可能经过 ( 偏转线因 一测器 电子地子 A.a点B.e点 C.f点 D.g点 11.如图，在某装置中有一匀强磁场，磁感应强 度为B,方向垂直于Oxy所在的纸面向 口标祁环 外.某时刻在x=1。、y=0处，一质子沿y 图(a 轴的负方向进入磁场：同一时刻，在x= 高二暑假·物理 一l。、y=0处，一个a粒子进入磁场，速度 12.如图所示，半径为r=0.23m 方向与磁场垂直.不考虑质子与α粒子的 的圆形匀强磁场区域边界跟y轴 ×× 相互作用.质子的质量为m,电荷量为e.a 相切于坐标原点O,磁感应强度 、 粒子的质量是质子质量的4倍，电荷量是 B=0.332T,方向垂直纸面向里.在O处有 质子电荷量的2倍.求： 一放射源，可沿纸面向各个方向射出速率 均为v=6.4×10m/s的a粒子.已知a粒 子的质量m=6.64×107kg.电荷量q= 3.2×10-1C.不计a粒子的重力.求a粒 子在磁场中运动的最长时间. (1)质子从x=l。处出发恰好经过坐标原 点O,它的速度为多大？ (2)质子从x=l。处第一次到达坐标原点 O处的时间为多少？ (3)如果α粒子与质子经最短时间在坐标 原点相遇，α粒子的速度应为何值？方向 如何？ 6高二暑假·物理 12.解析(1)由电源的正负极性可知，闭合开关时流过细杆的 电流方向从M到N,由左手定则可知细杆受到向右的安墙 方如B=m反可得圈周运动半径R一阳：子建度越大，国 周运动半径越大，D正确.门 力，所以细杆向右偏： (2)由闭合电路欧姆定律得I一R E C[位子在猫场中运对的执道半径为一阳-号，则能齿 gB (3)由安培力公式得F。=BIL 解得F&一R十r BEL 。4 打到MN上的粒子的长度为2r=34,故粒子能从PQ边界 答案(1)闭合开关时，细杆向右偏 2 E 射出的区线长度与能从M小N造琴特当的区线长度之比为。 故选C.] 假期作业（二） 6.C[根据题意作出粒子运动轨迹如图所 示：由几何知识可知：a=90°，3=60°，粒 1.B[根据安培定则可知，导线：在O点的磁感应强度方向整 子在磁场中做圆周运动的周期：T= 直向下，导线b在O点的磁感应强度方向也是竖直向下，故 B,:子在磁场中的运动时同：1= 2xm O点的磁感应强度不为零，故A辑误：导线在P点的磁感 应强度方向斜向右下方，导钱b在P点的磁感应强度方向斜 B 向左下方，两者合成后，P点的合磁感应强度方向竖直向下， 日T,粒子在磁场中的运动时间之比：。 2 同理，Q点的磁感应强度方向也是坚直向下的，故两点磁感 a90°3 应强度方向相同，敌B正确：通过B选项分析可知，PO段和 月一60=2：放C正确.A,B,D错误.] OQ段磁感应强度方向相同，均为整直向下方向，故C错误： 7.B[粒子运动轨迹如图所示 将一正试探电荷从P沿PQ移到Q点，由于速度方向与磁感 应强度方向相同，不受洛伦兹力作用，故D错误，] 2.A[安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，洛伦 兹力是安培力的微观形式，故安培力和洛伦兹力是性质相间的 力，本质上都是磁场对运动电荷的作用力，故A正确：洛伦兹 力始终与运动方向垂直，对运动电荷不做功：安培力与电流垂 R 直，可以与运动方向相同，可以做功，故B错误：根据左手定则， 根据几何知识可得， tan 30 可知：燕感线穿过掌心，安培力与磁感线垂直，且安培力与电流 当粒子的入射点和出射点的连线是磁场圆的直径时，粒子速 方向垂直，所以安培力垂直于感应线与电流构咸的平面，但磁 度偏转的角度最大， 感线不一定垂直于电流，故C错误：由左手定则可知，洛伦兹力 总是与速度垂直，故D错误.所以A正确，BC,D错误.] 由图可知S血目=尽，子移矩高为d=Rs血0 3.D[电荷在磁场中受洛伦兹力时是有条件的，即运动电荷和 磁场方向有夹角，放A错误：电场的基本性质就是对其中的 架得d-停R,发B王确A.CD借税] 电荷有力的作用，粒子在电场中一定受静电力的作用，故B 8.D[由于电子带负电，要在MN问加速则MN间电场方向 错误：若仅受洛纶兹力，则其动能不变，速度大小不变，而方 由N指向M,根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知M的 向改变，故C错误，D正确.] 电势低于N的电势，故A错误：增大加速电压则根据U 4.D[粒子进入磁场后向上偏转，说明M点受到洛伦兹力竖 2m,可知会增大到达偏转磁场的速度：又根搭在偏转磁场 1 直向上，根据左手定则判断粒子带正电，A错误：洛伦燕力始 终与速度垂直，洛伦蕊力不做功，B错误：根据洛伦兹力与速 中洛伦藏力提筷向心方有B=m发，可得R-馆，可知会 度垂直，M点受洛伦装力沿Ma方向，在磁场中做匀速圆周 增大在偏转磁场中的偏转半径·由于磁场宽度相可，故根据 运动，从N点出磁场，MN即为所对应的一条弦，则MN的 几何关系可知会减小偏转的角度，故P点会右移，故B错误： 垂直平分线与M山的交点即a点就是圆周运动的圆心，根据 电子在偏转电场中做圆周运动，向下偏转，根据左手定则可 几何关系可得华径R=专，C得头：股器洛伦营力美侯向心 知磁场方向垂直纸面向里，故C错误：由B选项的分析可知， 4 假期作业 当其他条件不变时，增大偏转磁场磁感应强度会减小半径， (3)a粒子的周期 从而增大偏转角度，使P点左移，故D正确.门 T'=2红·4m_xm 2eB eB 9.C[粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力可得 周期是质子周期的2倍，如采α粒子与质子经最短时间在坐 g四B=mR 标原点相谩，可知α粒子运动的时间为四分之一个周期，即 B·则周期T=2xR2xm 解得R- 國瓢对应的圆心角为90度，根据几何关系知，α粒子的速度 方向与x轴正方向成45°，根据几何关系知，a粒子的轨道半 粒子在纸面内运动，经过时间1离开磁场 时速度方向与半径OA垂直，作出粒子运 径二受，根帮eBm 订得n-活年 动轨迹如下图所示，由几何关系可 2 Bel 得a=120 4m 所以粒子以速率？运动的时间为 者案贸 (2) eB (3)E,方向与：轴的正方 Am 高T-需 向成45°角 当粒子滤事变为？，此时粒子运动辛径为R'- 12.解析带电粒子在磁场中受洛伦兹力徽匀速 2 周期T'-=T=2m 圆周运动，由牛领第二定佛gB=m R,得R gB 作出此时粒子运动的轨迹图如下图所示 gB0.4m>r=0.25m,因此要使a粒子 根据几何知识可知旋转的角度a'=180 在磁场中运动的时间最长，则需要α粒子在磁场中运动的圆 则粒子以魂率受运动的时阿为 瓢所对应的弦长最长，从图中可以看出，沿以直径OA为弦、 R为半径的圆弧做圆周运动时，a粒子在磁场中运动的时何 最长.由周期公式T=2R,得T=2 B,圆孤的运动时问 故A,B、D错误，C正确.] 20 10.CD[当粒子刚好与b加边相切时运动轨迹 如图所示，所以粒子不会经过点也不能经 37B代入数据解得1.=1.3X10g 2xm 过ab的中点e点：设ab=L,则bc=3L., ae=2L:设圆周半径为R,由几何知识可知 答案1.3×102s 女=L,R=sim30,解得R目 1 假期作业（三） 1 R+2 素养测评 ?L,则O=L三2ac,即O点是ac的中点·则图与c的 L.BD[粒子在加速电场中做加速运动，由动能定理得gU一 切点正好是b的中点f,即轨迹过f点：同理可证明h点是 mv一0，解得= 1 2qU ,粒子在磁场中做匀速圆周运 Am aO的中点，可知从h点射出后恰能经过ad的中点g点：故 选C,D.] 动，洛伦燕力提供向心力，由牛顿第二定律得gB=m口解 11.解析(1)质子从x=1。处出发恰好经过坐标原点O,知质 1 子的轨道半径r= 9B五√，，所以有=2r= 得r=m” 1 2 mU 2 2mU 据B=得=- 22md可知x越 若离子束是同位素，则9相同，由r=B√9 2 大对应的离子质量越大，故A错误，B正确：由x (2)质子在磁场中运动的周期 T=2xm 2。②m可知，只要r相同，对应的离子的比荷一定相等， gB' BN 9 则质子到达坐标原点O处的时何 离子质量不一定相同，故C错误，D正确，] T不m 2.BD[电子透入磁场有两种情况，一是速度方向平行于磁感 1-2B 线，此种情况下电子不受洛伦蕊力作用，电子不会偏转：二是 45