第1章 第2节 第2课时 课后 达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册教用课件(鲁科版)

课后　达标检测 1 题组1　带电粒子在磁场中的运动 1．(2024·江苏盐城校联考期末)在同一匀强磁场中，两带电荷量相等的粒子，仅受磁场力作用，做匀速圆周运动。下列说法正确的是(　　) A．若速率相等，则半径必相等 B．若速率相等，则周期必相等 C．若动量大小相等，则半径必相等 D．若动能相等，则周期必相等 √ 课后　达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 课后　达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 3．(2024·江苏南京校考期中)带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。如图所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中观察到某带电粒子的轨迹，其中a和b是运动轨迹上的两点。该粒子使云室中的气体电离时，其本身的动能在减少，而其质量和电荷量不变，重力忽略不计。下列说法正确的是(　　) A．粒子带负电 B．粒子先经过a点，再经过b点 C．粒子动能减小是由于洛伦兹力对其做负功 D．粒子运动过程中所受洛伦兹力大小不变 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 由于运动过程中洛伦兹力一直和速度方向垂直，故洛伦兹力不做功，C错误； 根据F＝qvB，可知粒子运动过程中所受洛伦兹力逐渐减小，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 题组2　带电粒子在直线边界磁场中的运动 4．(2024·江苏淮安校考)质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是(　　) A．N的运行时间小于M的运行时间 B．N的运行时间等于M的运行时间 C．N的运行时间大于M的运行时间 D．N带负电，M带正电 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 M粒子向右偏转，N粒子向左偏转，则由左手定则判断出M带负电荷，N带正电荷，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 5．如图所示，A、B是两种原子核，二者电荷量相同，质量不等。A、B以相同的速度从S点沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，它们的运动轨迹如图中虚线所示，则(　　) A．A、B的质量大小关系为mA>mB B．A、B的质量大小关系为mA<mB C．A、B在磁场中运动的时间大小关系为tA<tB D．A、B在磁场中运动的时间大小关系为tA＝tB √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 7．(2024·江苏扬州统考期中)洛伦兹力演示仪的结构示意图如图所示。由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。前、后两个励磁线圈之间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节。适当调节U和I，玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹。下列调节方式中，一定能让圆形径迹半径增大的是(　　) A．同时增大U和I B．同时减小U和I C．减小U，增大I D．增大U，减小I √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 √ √ √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 √ √ √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 解析：粒子向下偏转，根据左手定则判断可知粒子带负电，故A正确； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 10.(2024·湖南张家界期末)如图所示，一束电荷量为e的电 子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入 宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来射 入方向的夹角θ＝30°。 (1)求电子匀速圆周运动的半径。 答案：2d　 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 (2)求电子穿越磁场的时间t1。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 (3)若只改变电子进入磁场时v的方向，则电子在磁场中运动的最长时间t2为多大？ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 解析：沿y轴正方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图甲所示，根据几何关系有(3a－r)2＋(a)2＝r2，解得r＝2a，故A错误； 根据几何关系有sin θ＝＝，则θ＝，圆弧OP的弧长s＝(π－θ)r，故粒子的发射速度大小v＝＝，故B正确； 根据洛伦兹力提供向心力有qvB＝m，将r＝2a，v＝代入解得＝，故C正确； 当粒子轨迹恰好与磁场右边界相切时，轨迹所对应圆心角最大，则粒子在磁场中运动的时间最长，轨迹如图乙所示，根据几何关系可得O′N＝3a－r＝a，cos β＝＝＝，则β＝，从E点射出的粒子转过的圆心角为2(π－β)＝π，因从P点射出的粒子转过的圆心角为π－θ，即π，所用时间为t0，故带电粒子在磁场中运动的最长时间为2t0，故D正确。 粒子运动的轨迹如图所示，由于速度方向与y轴正方向的夹角θ＝45°，根据几何关系可知∠OMO1＝∠OO1M＝45°，OM＝OO1＝a，则粒子运动的轨道半径r＝O1M＝a，带电粒子在磁场中做圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，有qvB＝m，解得v＝，故B错误，C正确； 解析：几何关系如图甲所示，可得R sin θ＝d 解得R＝＝2d。 解析：如图乙所示，当电子的运动轨迹与右边界相切时，电子在磁场中的运动时间最长，由几何关系可知，电子此时转过的圆心角为120°，则最长时间t2＝T＝。 $