高三物理暑假作业Word格式.docx
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a.①②③④b.①④②③
c.④③②①d.③④②①
由图可知带电粒子做圆周运动的半径r1b2>
b3>
b4,故选项a正确.
3.
如图所示,内壁光滑的玻璃管长为l,平放在光滑水平桌面上.玻璃管底部有一质量为m,电荷量为-q的小球,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度为b.现让玻璃管绕通过开口端的竖直轴o以角速度ω在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,则玻璃管底部所受压力大小()
a.可能为0b.等于mlω2
c.等于mlω2+qblωd.等于mlω2-qblω
本题考查受力分析,洛伦兹力方向的判断,圆周运动的向心力.根据左手定则,物体受到的洛伦兹力的方向沿半径向外,由于物体做匀速圆周运动其合外力指向圆心,故玻璃管对小球有指向圆心的压力,fn-qvb=mlω2,v=ωr,所以fn=mlω2+qblω.本题正确选项为c.
4.
如图所示,匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子,自a点沿半圆轨道运动,当它运动到b点时,突然吸收了附近若干电子,接着沿另一半圆轨道运动到c点,已知a、b、c在同一直线上,且ac=ab,电子电荷量为e,电子质量可忽略不计,则该离子吸收的电子个数为()
a.3q/2eb.q/e
c.2q/3ed.q/3e
该题考查带电离子在磁场中的运动.离子在磁场中所受洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动,其半径r=,离子碰上电子后半径变化,r′==,所以q′=,δq=q,正确答案是d.
:
d
5.如图所示,abc为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形,磁场垂直纸面向外,比荷为e/m的电子以速度v0从a点沿ab边入射,欲使电子经过bc边,磁感应强度b的取值为()
a.b>
b.b<
c.b<
d.b>
由题意,如右图所示,电子正好经过c点,此时圆周运动的半径r=/cos30°
=,要想电子从bc边经过,圆周运动的半径要大于,由带电粒子在磁场中运动的公式r=有<
,即b<
,c正确.
c
6.
如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个电荷量绝对值相同、质量相同的正、负粒子(不计重力),从o点以相同的速度先后射入磁场中,入射方向与边界成θ角,则正、负粒子在磁场中()
a.运动时间相同
b.运动轨迹的半径相同
c.重新回到边界时速度大小和方向相同
d.重新回到边界时与o点的距离相等
答案:
bcd
7.
如图所示,在一匀强磁场中有三个带电粒子,其中1和2为质子,3为α粒子的径迹.它们在同___面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,三者轨迹半径r1>
r2>
r3并相切于p点,设t、v、a、t分别表示它们做圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从经过p点算起到第一次通过图中虚线mn所经历的时间,则()
a.t1=t2v3
c.a1>
a2>
a3d.t1
各粒子做圆周运动的周期t=,根据粒子的比荷大小可知:
t1=t2r2>
r3结合r=及粒子比荷关系可知v1>
v2>
v3,故b错误;
粒子运动的向心加速度a=,结合各粒子的比荷关系及v1>
v3可得:
a1>
a3,故c正确;
由题图可知,粒子运动到mn时所对应的圆心角的大小关系为θ1<
θ2
acd
8.
如图所示,一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子,不计重力,在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域ⅰ,沿曲线abcd运动,ab、bc、cd都是半径为r的圆弧.粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直纸面向外的磁感应强度方向为正,则磁场区域ⅰ、ⅱ、ⅲ三部分的磁感应强度b随x变化的.关系可能是下图中的()
由左手定则可判断出磁感应强度b在磁场区域ⅰ、ⅱ、ⅲ内磁场方向分别为向外、向里、向外,在三个区域中均运动圆周,故t=,由于t=,求得b=.只有c选项正确.
9.某空间存在着如图(甲)所示的足够大的,沿水平方向的匀强磁场.在磁场中a、b两个物块叠放在一起,置于光滑绝缘水平地面上,物块a带正电,物块b不带电且表面绝缘.在t1=0时刻,水平恒力f作用在物块b上,使a、b由静止开始做加速度相同的运动.在a、b一起向左运动的过程中,以下说法中正确的是()
a.图(乙)可以反映a所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系,图中y表示洛伦兹力大小
b.图(乙)可以反映a对b的摩擦力大小随时间t变化的关系,图中y表示摩擦力大小
c.图(乙)可以反映a对b的压力大小随时间t变化的关系,图中y表示压力大小
d.图(乙)可以反映b对地面的压力大小随时间t变化的关系,图中y表示压力大小
在恒力f的作用下,a、b一起由静止开始做匀加速运动,则a所受洛伦兹力的大小应由零开始增大;
a、b间的摩擦力是静摩擦力,大小为___a不变;
a在竖直方向上受力平衡;
n=qvb+___g,当v由零开始均匀增大时,n由___g开始均匀增大;
a、b整体在竖直方向上受力平衡:
f地=qvb+(___+mb)g,当v由零开始均匀增大时,f地由(___+mb)g开始均匀增大,故应选c、d.
cd
10.(XX年高考浙江理综)利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.图中板mn上方是磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上有两条宽度分别为2d和d的缝,两缝近端相距为l.一群质量为m、电荷量为q,具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板mn进入磁场,对于能够从宽度为d的缝射出的粒子,下列说___确的是()
a.粒子带正电
b.射出粒子的最大速度为
c.保持d和l不变,增大b,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
d.保持d和b不变,增大l,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
利用左手定则可判定只有负电荷进入磁场时才向右偏,故选项a错误.利用qvb=知r=,能射出的粒子满足≤r≤,因此对应射出粒子的最大速度v___x==,选项b正确.vmin==,δv=v___x-vmin=,由此式可判定选项c正确、选项d错误.
bc
二、非选择题(本题共2小题,共30分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(15分)(XX年
临沂模拟)在以坐标原点o为圆心,半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为b、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点a处以速度v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点c处沿+y方向飞出.
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为b′,该粒子仍从a处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°
角,求磁感应强度b′多大?
此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?
(1)由粒子的运行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷.
粒子由a点射入,由c点飞出,其速度方向改变了90°
,则粒子轨迹半径r=r①
又qvb=m②
则粒子的比荷=.③
(2)粒子从d点飞出磁场速度方向改变了60°
角,故ad弧所对圆心角为60°
,粒子做圆周运动的半径
r′=rcot30°
=r④
又r′=⑤
所以b′=b⑥
粒子在磁场中运行时间
t=t=×
=.⑦
(1)负电荷
(2)b
12.(15分)如图所示,一根水平
光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为r=0.50m的绝缘光滑槽轨.槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度b=0.50t.有一个质量m=0.10g,带电荷量为q=+1.6×
10-3c的小球在水平轨道上向右运动.若小球恰好能通过最高点,重力加速度g=10m/s2.
试求:
(1)小球在最高点所受的洛伦兹力f;
(2)小球的初速度v0.
(1)设小球在最高点的速度为v,则小球在最高点所受洛伦兹力
f=qvb方向竖直向上;
①
由于小球恰好能通过最高点,故小球在最高点由洛伦兹力和重力的合力提供向心力,即
mg-f=②
将①代入②式求解可得v=1m/s,f=8×
10-4n.
(2)由于无摩擦力,且洛伦兹力不做功,所以小球在运动过程中机械能守恒,由机械能守恒定律可得
mv=mgh+mv2③
其中h=2r④
求解可得v0=m/s.
(1)8×
10-4n
(2)m/s
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