課時知能評估31.doc

一、選擇題1如圖所示，一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在固定的正點(diǎn)電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運(yùn)動，周期為T0，軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度方向如圖中箭頭所示現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場，已知軌道半徑并不因此而改變，則() A若磁場方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期將大于T0B若磁場方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期將小于T0C若磁場方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期將大于T0D若磁場方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期將小于T0解析：當(dāng)磁場方向向里時，由左手定則可知電子受到背離圓心向外的洛倫茲力，向心力變小，由FmR，可知周期變大，A對，B錯同理可知當(dāng)磁場方向向外時電子受到指向圓心的洛倫茲力，向心力變大，周期變小，C錯，D對答案：AD2如圖所示，某空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，A、B兩個物塊疊放在一起，并置于光滑的絕緣水平面上，物塊A帶正電，物塊B為不帶電的絕緣體水平恒力F作用在物塊B上，使A、B一起由靜止開始向左運(yùn)動在運(yùn)動過程中，A、B始終保持相對靜止，以下關(guān)于A、B受力的說法中正確的是()AA對B的壓力變大BB對A的摩擦力保持不變CA對B的摩擦力變大DB對地面的壓力保持不變解析：由左手定則可知，物塊A受到的洛倫茲力向下，且增大，故A對B的壓力增大，B對地的壓力也增大；對物塊A、B用整體法分析，其受到的合外力不變，加速度不變，故B對A的摩擦力不變；A對B的摩擦力與B對A的摩擦力大小相等，方向相反，也不變，正確選項(xiàng)為A、B.答案：AB3(2011泰州模擬)“月球勘探者號”空間探測器運(yùn)用高科技手段對月球進(jìn)行了近距離勘探，在月球重力分布、磁場分布及元素測定方面取得了新的成果月球上的磁場極其微弱，通過探測器拍攝電子在月球磁場中的運(yùn)動軌跡，可分析月球磁場的強(qiáng)弱分布情況，如圖所示是探測器通過月球表面、四個位置時，拍攝到的電子運(yùn)動軌跡照片(尺寸比例相同)，設(shè)電子速率相同，且與磁場方向垂直，則可知磁場從強(qiáng)到弱的位置排列正確的是()ABC D解析：由圖可知帶電粒子做圓周運(yùn)動的半徑r1r2r3B2B3B4，故選項(xiàng)A正確答案：A4(2009年高考廣東卷)如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中質(zhì)量為m、帶電荷量為Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是() A滑塊受到的摩擦力不變B滑塊到達(dá)地面時的動能與B的大小無關(guān)C滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下DB很大時，滑塊可能靜止于斜面上解析：由左手定則知C正確而FfFN(mgcos BQv)要隨速度增加而變大，A錯誤若滑塊滑到斜面底端已達(dá)到勻速運(yùn)動狀態(tài)，應(yīng)有Ffmgsin ，可得v(cos )，可看到v隨B的增大而減小若滑塊滑到斜面底端時還處于加速運(yùn)動狀態(tài)，則在B越強(qiáng)時，F(xiàn)f越大，滑塊克服阻力做功越多，到達(dá)斜面底端的速度越小，B錯誤當(dāng)滑塊能靜止于斜面上時應(yīng)有mgsin mgcos ，即tan ，與B的大小無關(guān)，D錯誤答案：C5(2011年張家界模擬)如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子以速度v0垂直地射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，為使粒子能穿過磁場，則v0至少等于() A2Bqd/m BBqd/2m CBqd/m DBqd/m解析：帶電粒子恰好能夠穿出時，軌跡恰好與磁場右邊界相切，則軌跡半徑rd，即v，故速度應(yīng)滿足v0，C項(xiàng)正確答案：C6如圖所示，正方形區(qū)域abcd中充滿勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里一個氫核從ad邊的中點(diǎn)m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場的方向，以一定速度射入磁場，正好從ab邊中點(diǎn)n射出磁場若將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，其他條件不變，則這個氫核射出磁場的位置是() A在b、n之間某點(diǎn) B在n、a之間某點(diǎn)Ca點(diǎn) D在a、m之間某點(diǎn)解析：如圖所示，由題意可判斷氫核原來軌跡為四分之一圓弧，a為圓周運(yùn)動的圓心，將B變?yōu)樵瓉淼?倍，則半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，即軌跡為半圓答案：C7 (2010年高考重慶理綜)如圖所示，矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，有5個帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場邊界進(jìn)入磁場，在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動軌跡為相應(yīng)的圓弧這些粒子的質(zhì)量、電荷量以及速度大小如下表所示.粒子編號質(zhì)量電荷量(q0)速度大小1m2qv22m2q2v33m3q3v42m2q3v52mqv由以上信息可知，從圖中a、b、c處進(jìn)入的粒子對應(yīng)表中的編號分別為()A3、5、4 B4、2、5C5、3、2 D2、4、5解析：結(jié)合題圖，運(yùn)用左手定則可知，粒子a與b電性相同，粒子c與前兩者電性必相反rarcrb.根據(jù)r可知，A項(xiàng)中rarb，B項(xiàng)中rarb，均與題意不符，A、B兩項(xiàng)均錯誤C項(xiàng)中若只剩粒子1和4則二者電性與圖中其余兩條軌道不符，故C項(xiàng)錯誤，只有D項(xiàng)符合，答案為D.答案：D8如圖所示，平行線PQ、MN之間有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電子從P沿平行于PQ且垂直于磁場的方向射入磁場，其中速率v1的電子與MN成60角射出磁場，速率為v2的電子與MN成45角射出磁場，等于() A. B.1C2 D.解析：如圖所示，r1r1cos 60d又r1，r2r2cos 45d又r2所以2.答案：C9(2011年蘇州模擬)如圖所示，在屏MN的上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里P為屏上的一個小孔PC與MN垂直一群質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子(不計(jì)重力)，以相同的速率v，從P處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域粒子入射方向在與磁場B垂直的平面內(nèi)，且散開在與PC夾角為的范圍內(nèi)則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為() A. B.C. D.解析：由圖可知，沿PC方向射入磁場中的帶負(fù)電的粒子打在MN上的點(diǎn)離P點(diǎn)最遠(yuǎn)，為PR，沿兩邊界線射入磁場中的帶負(fù)電的粒子打在MN上的點(diǎn)離P點(diǎn)最近，為PQcos ，故在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為：QRPRPQ，選項(xiàng)D正確答案：D10(2010年高考江蘇單科)如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中附加另一勻強(qiáng)磁場，附加磁場位于圖中陰影區(qū)域，附加磁場區(qū)域的對稱軸OO與SS垂直a、b、c三個質(zhì)子先后從S點(diǎn)沿垂直于磁場的方向射入磁場，它們的速度大小相等，b的速度方向與SS垂直，a、c的速度方向與b的速度方向間的夾角分別為、且.三個質(zhì)子經(jīng)過附加磁場區(qū)域后能到達(dá)同一點(diǎn)S，則下列說法中正確的有() A三個質(zhì)子從S運(yùn)動到S的時間相等B三個質(zhì)子在附加磁場以外區(qū)域運(yùn)動時，運(yùn)動軌跡的圓心均在OO軸上C若撤去附加磁場，a到達(dá)SS連線上的位置距S點(diǎn)最近D附加磁場方向與原磁場方向相同解析：帶電粒子在磁場中的回旋時間與回旋角成正比由圖知cba可知tctbta，A選項(xiàng)錯誤三個質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場中軌道半徑相等，即S到圓心的距離相等，所以三個圓心不可能都出現(xiàn)在OO軸上，B項(xiàng)錯誤；若撤去附加磁場后，b質(zhì)子經(jīng)半圓打在SS連線最遠(yuǎn)，a粒子初速度方向與SS線夾角最小，落點(diǎn)最近，故C項(xiàng)正確圓心都在弧線一側(cè)，所以附加磁場與原磁場方向相同，D項(xiàng)正確答案：CD二、非選擇題11在真空中，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在此區(qū)域外圍空間有垂直紙面向里的大小也為B的磁場，如圖所示，一個帶電粒子從邊界上的P點(diǎn)沿半徑向外，以速度v0進(jìn)入外圍磁場，已知帶電粒子質(zhì)量m21010 kg，帶電量q5106 C，不計(jì)重力，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T，粒子運(yùn)動速度v05103 m/s，圓形區(qū)域半徑r0.2 m，求粒子第一次回到P點(diǎn)所需的時間解析：由洛倫茲力提供向心力qv0BR0.2 mr軌跡如圖所示T8105 s，運(yùn)動時間為2T16105 s.答案：16105 s12(2010年高考全國卷)如圖，在0xa區(qū)域內(nèi)存在與xy平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.在t0時刻，一位于坐標(biāo)原點(diǎn)的粒子源在xy平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與y軸正方向的夾角分布在0180范圍內(nèi)已知沿y軸正方向發(fā)射的粒子在tt0時刻剛好從磁場邊界上P(a，a)點(diǎn)離開磁場求：(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑R及粒子的比荷q/m；(2)此時刻仍在磁場中的粒子的初速度方向與y軸正方向夾角的取值范圍；(3)從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時間解析：(1)沿y軸正方向發(fā)射的粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡如圖中的弧所示，其圓心為C.由題給條件可以得出OCP此粒子飛出磁場所用的時間為t0式中T為粒子做圓周運(yùn)動的周期設(shè)粒子運(yùn)動速度的大小為v，半徑為R，由幾何關(guān)系可得Ra由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有qvBmT聯(lián)立式，得(2)依題意，同一時刻仍在磁場內(nèi)的粒子到O點(diǎn)距離相同在t0時刻仍在磁場中的粒子應(yīng)位于以O(shè)點(diǎn)為圓心、OP為半徑的弧上，如圖所示設(shè)此時位于P、M、N三點(diǎn)的粒子的初速度分別為vP、vM、vN