【高二】高二物理下冊磁場對電流的作用力課時滾動檢測題（附答案）一、單項(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．如圖1所示，一個帶正電荷的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時的速度為v.若在空間加上一個垂直紙面向外的磁場，則物體滑到底端時的速度將()圖1A．大于vB．小于vC．等于vD．不能確定解析：若在空間加上一個垂直紙面向外的磁場，在物體向下滑時，將受到一個垂直斜面向上的洛倫茲力，使得斜面與物體間的彈力比未加磁場時減小，則滑動摩擦力減小，滑到底端摩擦力對物體所做的負(fù)功減小，則物體滑到底端時的動能增大，速率增大，故選項A正確．答案：A2．如圖2所示，在豎直絕緣的水平臺上，一個帶正電的小球以水平速度v0拋出，落在地面上的A點(diǎn)，若加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，小球仍能落到地面上，則小球的落點(diǎn)()圖2A．仍在A點(diǎn)B．在A點(diǎn)左側(cè)C．在A點(diǎn)右側(cè)D．無法確定解析：小球在運(yùn)動中任一位置的受力如圖所示，小球此時受到了斜向上的洛倫茲力的作用，小球在豎直方向的加速度ay＝mg－qvBcosθm答案：C3．如圖3所示，在圖中虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．已知從左方水平射入的電子，通過該區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，假設(shè)電子重力可忽略不計，則在該區(qū)域中的E和B的方向不可能的是()圖3A．E豎直向上，B垂直紙面向外B．E豎直向上，B垂直紙面向里C．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動方向相同D．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動方向相反思路點(diǎn)撥：電子在電場和磁場的復(fù)合場中可能做哪些類型的直線運(yùn)動？條件是什么？解析：若E豎直向上，B垂直紙面向外，則靜電力F電＝qE豎直向下，洛倫茲力F洛＝qvB豎直向上，若qE＝qvB，則電子做勻速直線運(yùn)動，此即為“速度選擇器”模型，A項正確．若E、B與v平行時，F(xiàn)洛＝0，F(xiàn)電與v同向，電子加速，反向時，電子減速，C、D項均正確，所以B是不可能的，選B.答案：B4．如圖4所示，在x>0，y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的點(diǎn)電荷，在x軸上到原點(diǎn)的距離為x0的P點(diǎn)，以平行于y軸的初速度射入此磁場，在磁場作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場．不計重力的影響．由這些條件可知()圖4A．不能確定粒子通過y軸時的位置B．不能確定粒子速度的大小C．不能確定粒子在磁場中運(yùn)動所經(jīng)歷的時間D．以上三個判斷都不對解析：垂直于x軸進(jìn)入磁場，垂直于y軸離開磁場，由此可確定離子運(yùn)動的軌跡是四分之一個圓周，故選項A、B、C都能確定，只能選D.答案：D二、雙項(本題共5小題，每小題8分，共40分)5．質(zhì)譜議是一種測定點(diǎn)電荷質(zhì)量和分析同位素性質(zhì)的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖5所示．粒子源S發(fā)出各種不同的正粒子束，粒子從S出來時速度很小，可以看作初速為零，粒子經(jīng)過加速電場加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域(圖中線框所示)，并沿著半圓周運(yùn)動而達(dá)到照相底片上的P點(diǎn)，測得P點(diǎn)到入口的距離為x，則以下說法正確的是()圖5A．若粒子束不是同位素，則x越大，正粒子的質(zhì)量一定越大B．若粒子束是同位素，則x越大，質(zhì)量一定越大C．只要x相同，則正粒子的質(zhì)量一定相同D．只要x相同，則正粒子的比荷一定相同解析：粒子在加速電場被加速，有qU＝12mv2，然后粒子進(jìn)入磁場中偏轉(zhuǎn)，其軌道為半圓，故有x2＝mvqB.由以上二式可解得：m＝qB2x28U.若粒子束為同位素，q相同，則x越大，m越大；若x相同，則粒子束比荷qm一定相同．正確選項為B、D.答案：BD6．1932年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖6所示，這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是()圖6A．離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B．離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C．離子從磁場中獲得能量D．離子從電場中獲得能量答案：AD7．某電子以固定的正電荷為圓心在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，磁場方向垂直于它的運(yùn)動平面，電子所受的電場力恰是磁場對它的作用力的3倍，若電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，那么，電子運(yùn)動的可能角速度是()A．4eB/mB．3eB/mC．2eB/mD．eB解析：由于本題中沒有明確磁場的方向和電子的環(huán)繞方向，所以電子受洛倫茲力的方向有兩種可能，一種可能是F電與F洛同時指向圓心，如圖(1)、(2)所示，另一種是F洛背離圓心，如圖(3)、(4)所示，所以此題必有兩個解．在(1)、(2)情況下：F電＋F洛＝mw2r，又F電＝3F洛＝3evB，則4evB＝mw2r，又因為v＝wr，所以w＝4eBm.在(3)、(4)情況下：F電－F洛＝mw2r，又F電＝3F洛＝3evB，則2evB＝mw2r，又因為v＝wr，所以w＝2eBm.本題選擇A、C.答案：AC8．如圖7所示，正方形容器處在勻強(qiáng)磁場中，一束電子從a孔垂直于磁場沿ab方向射入容器中，其中一部分從c孔射出，一部分從d孔射出，容器處在真空中，下列說法正確的是()圖7A．從兩孔射出的電子速率之比為vc∶vd＝2∶1B．從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動所用的時間之比為tc∶td＝1∶2C．從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動時的加速度大小之比為ac∶ad＝2∶1D．從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動時的加速度大小之比為ac∶ad＝2∶1解析：設(shè)正方形容器的邊長為a，從c孔射出的電子的圓周半徑rc＝a，從d孔射出的電子的圓周半徑rd＝a2，由r＝mvqB得vcvd＝rcrd＝21，A錯誤，從c孔射出的電子運(yùn)動的時間tc＝14T，從d孔射出的電子運(yùn)動的時間td＝12T，所以tctd＝12，B正確．粒子的加速度a＝Fm＝qvBm，所以acad＝vcvd＝21，C錯誤，D正確．答案：BD9．如圖8所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場．在邊長為2R的正方形區(qū)域里也有勻強(qiáng)磁場，兩個磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同．兩個相同的帶電粒子以相同的速率分別從M、N兩點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場．在M點(diǎn)射入的帶電粒子，其速度方向指向圓心；在N點(diǎn)射入的帶電粒子，速度方向與邊界垂直，且N點(diǎn)為正方形邊長的中點(diǎn)，則下列說法正確的是()圖8A．帶電粒子在磁場中飛行的時間可能相同B．從M點(diǎn)射入的帶電粒子可能先飛出磁場C．從N點(diǎn)射入的帶電粒子可能先飛出磁場D．從N點(diǎn)射入的帶電粒子不可能比M點(diǎn)射入的帶電粒子先飛出磁場解析：畫軌跡草圖如右圖所示，容易得出粒子在圓形磁場中的軌跡長度(或軌跡對應(yīng)的圓心角)不會大于在正方形磁場中的，故A、B、D正確．答案：ABD三、非選擇題(本題共3小題，共36分)10．(12分)質(zhì)量為0.1g的小物塊，帶有5×10－4C的電荷量，放在傾角為30°的絕緣光滑斜面上，整個斜面置于0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向如圖9所示，物體由靜止開始下滑，滑到某一位置時，物塊開始離開斜面(設(shè)斜面足夠長，g＝10m/s2)問：圖9(1)物塊的帶電性質(zhì)如何？(2)物塊離開斜面時的速度為多少？(3)物塊在斜面上滑行的最大距離是多少？思維導(dǎo)圖判定洛倫茲力方向?→求離開斜面的臨界速度?→由動能定理求物塊位移解析：(1)由左手定則可知物塊帶負(fù)電荷．(2)當(dāng)物塊離開斜面時，物塊對斜面壓力為0，受力如圖所示，則：qvB－mgcos30°＝0，解得v＝3.46m/s.(3)由動能定理得：mgsin30°?L＝12mv2，解得物塊在斜面上滑行的最大距離L＝1.2m.答案：(1)物塊帶負(fù)電荷(2)3.46m/s(3)1.2m11．(12分)在平面直角坐標(biāo)xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ＝60°角射入磁場，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場，如圖10所示．不計粒子重力，求圖10(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢差UMN；(2)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r；(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的總時間t.解析：(1)設(shè)粒子過N點(diǎn)時的速度為v，有v0v＝cosθ①v＝2v0②粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程，有qUMN＝12mv2－12mv20③UMN＝3mv202q④(2)粒子在磁場中以O(shè)′為圓心做勻速圓周運(yùn)動，半徑為O′N，有qvB＝mv2r⑤r＝2mv0qB⑥(3)由幾何關(guān)系得ON＝rsinθ⑦設(shè)粒子在電場中運(yùn)動的時間為t1，有ON＝v0t1⑧t1＝3mqB⑨粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期T＝2πmqB⑩設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動的時間為t2，有t2＝π－θ2πT?t2＝2πm3qB?t＝t1＋t2，t＝?33＋2π?m3qB答案：(1)3mv202q(2)2mv0qB(3)?33＋2π?m3qB12．(12分)如圖11所示，在x軸的上方有垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E.一個質(zhì)量為m、電荷量為－q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)沿著y軸的正方向射出，射出之后，第三次到達(dá)x軸時，它與O點(diǎn)的距離為L，求此粒子射出時的速度v和運(yùn)動的總路程s.(重力不計)圖11解析：粒子從O點(diǎn)開始，在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，經(jīng)半個圓周后第一次到達(dá)x軸上