2011-2012学年贵州省高三物理复习测试：37磁场对运动电荷的作用（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

带电粒子进入云室中使气体电离,从而显示其运动轨迹.如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里,该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少.下列说法正确的是(    )

A.粒子先经过a点,再经过b点

B.粒子先经过b点,再经过a点

C.粒子带负电

D.粒子带正电

2. 难度：简单

某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场,A､B两个物块叠放在一起,并置于光滑水平地面上.物块A带正电,物块B为不带电的绝缘块.水平恒力F作用在物块B上,使A､B一起由静止开始向左运动,则在A､B一起向左运动的过程中(    )

A.A对B的压力变小               B.A对B的压力变小

C.B对A的摩擦力不变             D.B对地面的压力变大

3. 难度：简单

环形对撞机是研究高能粒子的重要装置,其核心部件是一个高度真空的圆环状的空腔.若带电粒子初速度可视为零,经电压为U的电场加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B.带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动.要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动,下列说法中正确的是(    )

A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越大

B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m越大,磁感应强度B越小

C.对于给定的带电粒子和磁感应强度B,加速电压U越大,粒子运动的周期越小

D.对于给定的带电粒子和磁感应强度B,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变

4. 难度：简单

如图所示,在一矩形区域内,不加磁场时,不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入,穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B､水平向外的匀强磁场,带电粒子仍以原来的初速度入射,粒子飞出时偏离原方向60°.利用以上数据可求出下列物理量中的哪几个(    )

A.带电粒子的比荷

B.带电粒子在磁场中运动的周期

C.带电粒子的初速度

D.带电粒子在磁场中运动的半径

5. 难度：简单

如图所示,某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E,在竖直平面内建立坐标xOy,在y<0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B,在y>0的空间内,将一质量为m的带电液滴(可视为质点)自由释放,此液滴则沿y轴的负方向,以加速度a=2g(g为重力加速度)做匀加速直线运动,当液滴运动到坐标原点时,瞬间被安置在原点的一个装置改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变),随后液滴进入y<0的空间运动.液滴在y<0的空间内的运动过程中(    )

A.重力势能一定不断减小

B.电势能一定先减小后增大

C.动能不断增大

D.动能保持不变

6. 难度：简单

某同学家中电视机画面的幅度偏小,维修的技术人员检查后认为是显像管或偏转线圈出了故障,显像管及偏转线圈如图所示,引起故障的原因可能是(    )

A.电子枪发射能力减弱,电子数减少

B.加速电场的电压过大,电子速率偏大

C.偏转线圈的电流过大,偏转磁场增强

D.偏转线圈匝间短路,线圈匝数减小

7. 难度：简单

如图是某离子速度选择器的示意图,在一半径为R=10 cm的圆柱形桶内有B=10^-4 T的匀强磁场,方向平行于轴线,在圆柱桶某一直径的两端开有小孔,作为入射孔和出射孔.离子束以不同角度入射,最后有不同速度的离子束射出.现有一离子源发射比荷为γ=2×10¹¹ C/ kg的阳离子,粒子束中速度分布连续.当角θ=45°时,出射离子速度v的大小是 (    )

A.×10⁶ m/s              B.2×10⁶ m/s

C.2×10⁸ m/s             D.4×10⁶ m/s

8. 难度：简单

如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.P为屏上的一小孔,PC与MN垂直.一群质量为m､带电荷量为-q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域.粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内,且散开在与PC夹角为θ的范围内.则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为(    )

A.                         B.

C.             D.

二、填空题

9. 难度：简单

如图所示,离子源S产生质量为m,电荷量为q的离子,离子产生出来的速度很小,要以看做速度为0,产生的离子经过电压U加速后,进入磁感强度为B的一匀强磁场,沿着半圆周运动到达P点,测得P点到入口处S₁的距离为L,则 N极板为________极板,此离子荷质比=_____________.

三、计算题

10. 难度：简单

电子自静止开始经M､ N板间(两板间的电压为U)的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示.求:

(1)正确画出电子由静止开始直至离开匀强磁场时的轨迹图;(用尺和圆规规范作图)

(2)匀强磁场的磁感应强度B.(已知电子的质量为m,电荷量为e)

11. 难度：简单

如图所示,半径为r的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.半圆的左边分别有两平行金属网M和金属板 N,M､ N两板所接电压为U,板间距离为d.现有一群质量为m､电荷量为q的带电粒子(不计重力)由静止开始从金属板 N上各处开始加速,最后均穿过磁场右边线PQ.求这些粒子到达磁场右边线PQ的最长时间和最短时间差.

12. 难度：简单

图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为V;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B₀,方向与金属板面平行并垂直于纸面向里,图中右边有一半径为R､圆心为O的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面､垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径EF方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的G点射出.已知弧所对应的圆心角为θ.不计重力.求

(1)离子速度的大小;

(2)离子的质量.