题目列表(包括答案和解析)
9.如图所示,长方形abcd长ad=0.6 m,宽ab=0.3 m,O、e分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直于纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25 T.一群不计重力、质量m=3×10-7 kg、电荷量q=+2×10-3 C的带电粒子以速度v=5×102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域( )
A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边
B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边
C.从Od边射入的粒子,出射点分布在be边
D.从aO边射入的粒子,出射点分布在ab边和be边
解析:选CD.由左手定则可知粒子射入后向上偏转,轨道半径R==0.3 m.从O点射入的粒子运动轨迹如图中的1所示,从aO边上某点射入的粒子运动轨迹如图中的2所示,从Od边上某点射入的粒子运动轨迹如图中的3所示,出射点应分布在be边上.综上所述,只有C、D正确.
8.(2011年郑州模拟)圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
A.a粒子速率最大
B.c粒子速率最大
C.a粒子在磁场中运动的时间最长
D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc
解析:选BC.由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同,在同一个磁场中,根据qvB=m,可得:r=,当速度越大时、轨道半径越大,选项A错误、B正确;由于T=及t=×T可知,三粒子运动周期相同,a在磁场中运动的偏转角最大,对应时间最长,选项C正确、D错误.
7.如图所示,重力不计,质量为m,带正电且电荷量为q的粒子,在a点以某一初速度v0水平射入一个磁场区域沿曲线abcd运动,ab、bc、cd都是半径为R的圆弧,粒子在每段圆弧上的运动时间都是t,如果把由纸面穿出的磁场方向定为正值,则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化关系图象应为下图所示的哪一个( )
解析:选D.先由左手定则判断出磁感线是先向里再向外,后再向里的,即排除A、C,再由周期公式4t=,可知D正确.
6.(2011年浙江金丽衢十二校联考)回旋加速器是加速带电粒子的装置.其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( )
A.减小磁场的磁感应强度
B.增大匀强电场间的加速电压
C.增大D形金属盒的半径
D.减小狭缝间的距离
解析:选C.回旋加速器工作时,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由qvB=m,得v=;带电粒子射出时的动能Ek=mv2=.因此增大磁场的磁感应强度或者增大D形金属盒的半径,都能增大带电粒子射出时的动能.
5.(2011年中山模拟)半径为r的圆形空间内,存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中,并从B点射出.∠AOB=120°,如图所示,则该带电粒子在磁场中运动的时间为( )
A. B.
C. D.
解析:选D.从弧AB所对圆心角θ=60°,知t=T=,但题中已知条件不够,没有此项选择,另想办法找规律表示t.由匀速圆周运动t=/v0,从图中分析有R=r,则:=R·θ=r×=πr,则t=/v0=.
4.如图所示,一个带正电、电荷量为q的小带电体处于蹄形磁铁两极之间的匀强磁场里,磁场的方向垂直于纸面向里,磁感应强度为B,若小带电体的质量为m,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应该( )
A.使磁感应强度B的数值增大
B.使磁场以速率v=向上移动
C.使磁场以速率v=向右移动
D.使磁场以速率v=向左移动
解析:选D.假定磁场不动,小球应向右运动且有mg=qvB.由相对运动知D对.
3.(2011年泰安质检)如图所示,下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小球.整个装置水平匀速向右运动,垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场,由于外力的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端口飞出,则从进入磁场到小球飞出端口前的过程中( )
A.小球带正电荷
B.小球做类平抛运动
C.洛伦兹力对小球做正功
D.管壁的弹力对小球做正功
答案:ABD
2.如图所示,一水平导线通以电流I,导线下方有一电子,初速度方向与电流平行,关于电子的运动情况,下述说法中,正确的是( )
A.沿路径a运动,其轨道半径越来越大
B.沿路径a运动,其轨道半径越来越小
C.沿路径b运动,其轨道半径越来越小
D.沿路径b运动,其轨道半径越来越大
解析:选A.由左手定则可知电子向下偏,C、D错;距导线越远,磁感应强度B越小,由r=知,r变大,A对.
1.(2011年广东东莞调研)带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时,在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴,从而显示出粒子的径迹,这是云室的原理,如图是云室的拍摄照片,云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场,图中oa、ob、oc、od是从o点发出的四种粒子的径迹,下列说法中正确的是( )
A.四种粒子都带正电
B.四种粒子都带负电
C.打到a、b点的粒子带正电
D.打到c、d点的粒子带正电
解析:选D.由左手定则知打到a、b点的粒子带负电,打到c、d点的粒子带正电,D正确.
13.(2010·安徽理综)如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为F,调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是( )
A.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大
B.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小
C.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大
D.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变小
答案:B
解析:当电路接通后,对小球受力分析:小球受重力、电场力和悬线的拉力F三个力的作用,其中重力为恒力,当电路稳定后,R1中没有电流,两端等电势,因此电容器两极板电压等于R0两端电压,当R2不变,R1变化时,电容器两极板电压不变,板间电场强度不变,小球所受电场力不变,F不变,C、D两项错.若保持R1不变,缓慢增大R2,R0两端电压减小,电容器两端电压减小,内部电场减弱,小球受电场力减小,F变小,故B项正确.
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