物理第8章2節(jié)課時(shí)知能訓(xùn)練

1、知能訓(xùn)練(時(shí)間：40 分鐘滿分：100 分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共 5 小題，每小題 5 分，共計(jì) 25 分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1(2011檢測)如圖 8212 所示，電子槍射出的進(jìn)入示波管，在示波管正將()下方有豎直放置的通電環(huán)形導(dǎo)線，則示波管中的圖 8212A向上偏轉(zhuǎn) C向紙外偏轉(zhuǎn)B向下偏轉(zhuǎn) D向紙里偏轉(zhuǎn)2(2010宿遷模擬)“月球勘探者號(hào)”空間探測器運(yùn)用高科技對月球進(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(dòng)軌跡，可分析月球磁場的強(qiáng)弱分布情況，如圖 8 213 所示是探測器通過月球表面、四個(gè)位置時(shí)

2、，拍攝到的電子運(yùn)動(dòng)軌跡(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()圖 8213A CB D圖 82143如圖 8214 所示，勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)電荷量為 q 的正離子，自 a 點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到 b 點(diǎn)時(shí)，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌道運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn)，已知1a、b、c 在同一直線上，且 ac2ab，電子電荷量為 e，電子質(zhì)量可忽略不計(jì)，則該離子吸收的電子個(gè)數(shù)為( A3q/2e)Bq/eC2q/3eDq/3e圖 82154(2010蘇州模擬)如圖 8215 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

3、面向里P 為屏上的一個(gè)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()2mv2mvcos A. qBB.qB2mv1sin 2mv1cos C.D.qBqB圖 82165如圖 8216 所示，一個(gè)質(zhì)量為 m、電荷量為q 的帶電粒子，不計(jì)重力，在 a 點(diǎn)以某一初速度水平向左射入磁場區(qū)域 I，沿曲線 abcd 運(yùn)動(dòng)，ab、bc、cd 都是半徑為 R 的圓弧粒子在每段圓弧上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都為 t.規(guī)定垂直紙

4、面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?，則磁場區(qū)域、三部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨 x 變化的關(guān)系可能是圖中的()二、多項(xiàng)選擇題(本題共 4 小題，每小題 7 分，共計(jì) 28 分每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意全部選對的得 7 分，選對但不全的得 4 分，錯(cuò)選或不答的得 0 分)圖 82176如圖 8217 所示，豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一根長直通電導(dǎo)線，電流方向垂直于紙面向外，a、b、c、d 是以直導(dǎo)線上的點(diǎn)為圓心的同一個(gè)圓周上的四個(gè)點(diǎn)，則( A四個(gè)點(diǎn)不可能有磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)Ba 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小Cb、d 兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同Dc 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大)圖 82187(2010東營模擬)如圖 8218 所示

5、，在一勻強(qiáng)磁場中有三個(gè)帶電粒子，其中 1 和 2為質(zhì)子，3 為 粒子的徑跡它們在同一平面內(nèi)沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，三者軌跡半徑 r1r2r3 并相切于 P 點(diǎn)，設(shè) T、v、a、t 分別表示它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期、線速度、向心度以及各自從經(jīng)過 P 點(diǎn)算起到第一次通過圖中虛線 MN 所經(jīng)歷的時(shí)間，則()AT1T2T3 Ca1a2a3Bv1v2v3 Dt1t2t3圖 82198(2010揚(yáng)州模擬)如圖 8219 所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)，不加磁場時(shí)，不計(jì)重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入，穿過此區(qū)域的時(shí)間為 t.若加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，帶電粒子仍以原來的初速度入射，粒子飛

6、出磁場時(shí)偏離原方向 60，利用以上數(shù)據(jù)可求出下列物理量中的( A帶電粒子的比荷B帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期 C帶電粒子的初速度D帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑 9(2010杭州模擬)環(huán)型對撞機(jī)是)高能粒子的重要裝置，帶電粒子在電壓為 U 的電場中后注入對撞機(jī)的高真空圓形的空腔內(nèi)，在勻強(qiáng)磁場中，做半徑恒定的圓周運(yùn)動(dòng)，且局限在圓環(huán)空腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，粒子碰撞時(shí)發(fā)生核反應(yīng)，關(guān)于帶電粒子的比荷 q/m，電壓 U 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 以及粒子運(yùn)動(dòng)的周期 T 的關(guān)系，下列說法正確的是()A對于給定的 B對于給定的電壓，帶電粒子的比荷 q/m 越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 越大電壓，帶電粒子的比荷 q/m 越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B

7、越小C對于給定的帶電粒子，電壓 U 越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期 T 越小D對于給定的帶電粒子，不管電壓 U 多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期 T 都不變?nèi)?、非選擇題(本題共 3 小題，共 47 分要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明)10(2010茂名模擬)(14 分)從粒子源射出的帶電粒子的質(zhì)量為 m、電荷量為 q，它以速度 v0 經(jīng)過電勢差為 U 的帶窄縫的平行板電極 S1 和 S2 間的電場，并從 O 點(diǎn)沿 Ox 方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場，Ox 垂直平行板電極 S2，當(dāng)粒子從 P 點(diǎn)離開磁場時(shí)，其速度方向與 Ox 方向的夾角 60，如圖 8220 所示，整個(gè)裝置

8、處于真空中圖 8220求粒子在磁場中沿圓弧運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 R；求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間 t.圖 822111(16 分)一細(xì)束相同粒子的粒子流，重力不計(jì)，每個(gè)粒子均帶正電，電荷量為 q，其粒子流的定向運(yùn)動(dòng)形成的電流為 I，當(dāng)這束粒子流從坐標(biāo)(0，L)的 a 點(diǎn)平行于 x 軸射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場區(qū)域又從 x 軸上 b 點(diǎn)射出磁場，速度方向與 x 軸夾角為 60，最后打在靶上，如圖 8221 所示，并把動(dòng)能全部傳給靶，測得靶每秒鐘獲得能量為 E，試求每個(gè)粒子的質(zhì)量12(2011南京檢測)(17 分)在電視機(jī)的設(shè)計(jì)制造過程中，要考慮到地磁場對偏轉(zhuǎn)的影響，可采用某種技術(shù)進(jìn)行消除為確定地

9、磁場的影響程度，需先測定地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，在地球的北半球可將地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度分解為水平分量B1 和豎直向下的分量B2，其中 B1 沿水平方忽略，B2 可通過以下裝置進(jìn)量如圖 8影響較222 所示，水平放置的顯像管中電子(質(zhì)量為 m，電荷量為 e)從電子槍的熾熱燈絲上發(fā)出后(初速度可視為 0)，先經(jīng)電壓為 U 的電場，然后沿水平方向自南向北運(yùn)動(dòng)，最后打在屏上的偏移距離為 d.在距電場出口水平距離為 L 的屏上，圖 8222(1)試判斷偏向什么方向；(2)試求地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量 B2.及定則可知，環(huán)形導(dǎo)線在示波管處產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，由】 由1.【左手定則可判斷，電子受

10、到的力向上，故A 正確】 A【2.【由圖可知帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 r1r2r3r4，根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)】mv磁場中軌道半徑公式 r【】 AqB：B B B B ，故選項(xiàng) A 正確1234mv】 離子在磁場中所受力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑 RBq，3.【離子碰上電子后半徑變化，R3R mv ，所以 q2q，q1，nq q ，正3q23e3eBq確是D.【4.【】 D】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 PR2mv，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 PQcosBq2mvBq2mv1cos ，故在屏

11、 MN 上被粒子打中的區(qū)域的長度為：QRPRPQ，選項(xiàng) D 正確qB】 D【5.【】 由題圖可知，粒子在區(qū)域、中的運(yùn)動(dòng)半徑相等，且均通過1圓弧，4即 t1由左手定則可知，、三部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向分別向外、向里和向外，即4T.正、負(fù)和正，故 B、D 錯(cuò)由于粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以 t1確mm4T，故 B，C 正2qB2qt】 C】 磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，若在某一個(gè)空間同時(shí)存在多個(gè)磁場，那么某一點(diǎn)的磁【6.【感應(yīng)強(qiáng)度是各個(gè)磁場在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和通電導(dǎo)線在圓周上各點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 等大，在 a 點(diǎn)通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場與勻強(qiáng)磁場反向，該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩者之差，有可能抵消，所以 A 錯(cuò)誤；b 點(diǎn)和

12、d 點(diǎn)所在處的兩磁場相互垂直，所以 b、d 兩點(diǎn)的總磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等但方向不同，其大小由平行四邊形定則確定；c 點(diǎn)的兩磁場同向，磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩者之和，所以 c 點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大由此知 B、D 正確【7.【】 BD】 各粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期 T2m，根據(jù)粒子的比荷大知，T1T2qBmvT ，故 A 正確；由于 r r r 結(jié)合 rqB及粒子比荷關(guān)系可知 v v v ，故 B 錯(cuò)誤；粒3123123qvB子運(yùn)動(dòng)的向心度 a，結(jié)合各粒子的比荷關(guān)系及 v v v：a a a ，故 C123123m正確；由題圖可知，粒子運(yùn)動(dòng)到 MN 時(shí)所對應(yīng)的圓心角的大小關(guān)系為 123，而 T1T2，因此 t1t2，

13、由 T2T3，且 23，可知 t2t3，故D 正確】 ACD】 由帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角，可知帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡所對的圓心角【8.【mv0為 60，因此由幾何關(guān)系得磁場寬度 lsin 60，又由未加磁場時(shí)有 lv t，所rsin 600qB以可求得比荷q sin 60，A 項(xiàng)對；周期 T2m可求出，B 項(xiàng)對；因初速度未知，所以 C、mBtqBD【】 ABmv2mv】 根據(jù) qU，RqB聯(lián)立消去 v 可知 B 選項(xiàng)正確；粒子運(yùn)動(dòng)的周期 T9.【22m與電壓無關(guān)，D 正確】 BD】 (1)設(shè)粒子離開電場時(shí)的速度為 v，由動(dòng)能定理得，qB【10.【qU1 v21m2mv202v2粒子在磁場中有：qvBmR 由得：R m2qU2v .0qBm(2)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期 T2R2mvqB粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t16T由得：t m .3qB【】 (1) m2qU mv(2) m20qB3qB11.【】粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡，由圖可知，軌道半徑 R2L，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，v2力充當(dāng)向心力有 qvBmREk12mv 2q B L /m22 2 2時(shí)間內(nèi)打在靶上的粒子數(shù)為 NI ，帶電粒子