高二物理限时训练.docx
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高二物理限时训练
高二物理限时训练
训练日期2014-10-25、27命题教师汪鹏班级姓名
1、试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。
2.质子流从南向北进入匀强磁场.这磁场方向是从东向西，则作用在质子上的洛仑兹力方向为（）
A.向上B.向下C.向东D.向西
3.有关电荷所受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是（）
A.电荷在磁场中一定受磁场力的作用
B.电荷在电场中一定受电场力的作用
C.电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致
D.电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向垂直
4.如果运动电荷在磁场中运动时除磁场力作用外不受其他任何力作用，则它在磁场中的运动可能是（）
A.匀速圆周运动B.匀变速直线运动
C.变加速曲线运动D.匀变速曲线运动
5.电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内，螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流，如图所示，则电子束在螺线管中做（）
A.匀速直线运动B.匀速圆周运动
C.加速减速交替的运动D.来回振动
6.电子以速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）
A.磁场对电子的作用力始终不做功B.磁场对电子的作用力始终不变
C.电子的动能始终不变D.电子的动量始终不变
7.如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右运动通过最低点时（）
A.速度相同B.加速度相同
C.所受洛仑兹力相同D.轨道给它的弹力相同
8.两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1：
4，电荷量之比为1：
2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为（）
A.2：
1B.1：
1C.1：
2D.1：
4
9.如图所示，一个带正电q的带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场B中，带电体的质量为m1为了使带电体对水平的绝缘面恰好没有正压力，则应该（）
A.将磁感应强度B的值增大
B.将磁场以速率v=mg／qB向上运动
C.将磁场以速率v=mg／qB向右运动
D.将磁场以速度v=mg／qB向左运动
10、有三束粒子，分别是质子（p），氚核（
）和α粒子（
核），如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，（磁场方向垂直于纸面向里）则在下面四图中，哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹（）
11、如图所示，带负电的粒子以速度v从粒子源P处射出，若图中匀强磁场范围足够大（方向垂直纸面），则带电粒子的可能轨迹是（）
A、aB、bC、cD、d
12、同一种带电粒子以不同的速度垂直射入匀强磁场中，其运动轨迹如图所示，则可知：
（1）带电粒子进入磁场的速度值有几个？
（2）这些速度的大小关系为
（3）三束粒子从O点出发分别到达1、2、3点
所用时间关系为
13、在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一个磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中，则（）
A、粒子的速率加倍，周期减半B、粒子速率不变，轨道半径减半
C、粒子速率减半，轨道半径变为原来的1/4D、粒子速率不变，周期减半
14、一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如图所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减少（带电量不变），从图中情况可以确定（）
A．粒子从a到b，带正电B．粒子从b到a，带正电
C．粒子从a到b，带负电D．粒子从b到a，带负电
16、如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸里，磁感应强度为B.一带负电的粒子（质量为m、电荷量为q）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ.求：
（1）该粒子射出磁场的位置；
（2）该粒子在磁场中运动的时间.（粒子所受重力不计）
17、下图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B．一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P点．已知B、v以及P到O的距离l，不计重力，求此粒子的比荷（粒子的电荷量与质量的比值）．
15、如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。
正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场（电子质量为m，电荷为e），它们从磁场中射出时相距多远？
射出的时间差是多少？
18、如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子（不计重力），以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴均夹θ角.则正、负离子在磁场中（）
A.运动时间相同
B.运动轨道半径相同
C.重新回到x轴时速度大小和方向均相同
D.重新回到x轴时距O点的距离相同
19、如图所示,直线边界MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场区域足够大.今有质量为m,电荷量为q的正、负带电粒子,从边界MN上某点垂直磁场方向射入,射入时的速度大小为v,方向与边界MN的夹角的弧度为θ,求正、负带电粒子在磁场中的运动时间.
20、如图所示，一束电子（电量为e）以速度v0垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30°，则电子的质量是多少？
穿过磁场的时间是多少？
21、一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。
求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。
（2）带电粒子在磁场中的运动时间是多少？
22、三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从如图所示的长方形区域的匀强磁场上边缘射入强磁场,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°,则它们在磁场中的运动时间之比（）
A.1∶1∶1
B.1∶2∶3
C.3∶2∶1
D.1∶
∶
23、如图所示，比荷（荷质比）为e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为d、磁感受应强度为B的匀强磁场区域，要从右侧面穿出这个磁场区域，电子的速度应满足的条件是。
24、长为L，间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，今有质量为m、带电量为q的正离子从平行板左端两班正中间以平行于金属板的方向射入磁场。
欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是（）
A.
B.
C.
D.
25、在有限区域ABCD内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场竖直高度为d，水平长度足够长，磁感应强度为B，在CD边界中点O有大量的不同速度的正负粒子垂直射入磁场，粒子经磁场偏转后打在足够长的水平边界AB、CD上，请在AB、CD边界上画出粒子所能达到的区域并简要说明理由（不计粒子的重力）
26、如图所示，在真空区域内，有宽度为L的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向里，MN、PQ是磁场的边界．质量为m，带电量为-q的粒子，经电压U1加速后沿着与MN夹角为θ（0＜θ＜90°）的方向垂直磁感线射入匀强磁场B中，粒子刚好没能从PQ边界射出磁场，粒子加速前速度认为是零，不计重力的影响;
（1）求加速电压U1
（2）若粒子是经电压U2加速后射入磁场，粒子则刚好垂直PQ射出磁场，求加速电压U2；
27、如图17所示，半径为r的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。
现有一带电离子（不计重力）从A以速度v沿圆形区域的直径射入磁场，已知离子从C点射出磁场的方向间的夹角为60º
（1）该离子带何种电荷；
（2）求该离子的电荷量与质量之比q/m
28、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,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,并求出其荷质比.
（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?
29、在真空中，半径r=3×10-2m的圆形区域内有匀强磁场，方向如图所示，磁感强度B=0.2T，一个带正电的粒子，以初速度v0=106m/s从磁场边界上直径ab的一端a射入磁场，已知该粒子的比荷q/m=108C/kg，不计粒子重力，求：
（1）粒子在磁场中作匀速圆周运动的半径是多少？
（2）若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时v0方向与ab的夹角θ及粒子的最大偏转角β．
30、有一圆形边界的匀强磁场区域，一束质子流以不同的速率，由圆周上的同一点，沿半径方向射入磁场，质子在磁场中（ ）
Ａ.路程长的运动时间长B．速率小的运动时间短
C．偏转角度大的运动时间长D．运动的时间有可能无限长
31、如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O，方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ=30°、大小为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m，电量为q，ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不计，求：
（1）粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围.
（2）如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制，求粒子在磁场中运动的最长时间.
32、如图所示是粒子速度选择器的原理图,如果粒子所具有的速率v=E/B那么（ ）
A．带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区,才能沿直线通过
B．带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区,才能沿直线通过
C．不论粒子电性如何,沿ab方向从左侧进入场区,都能沿直线通过
D．不论粒子电性如何,沿ba方向从右侧进入场区,都能沿直线通过
33、如图所示，电源电
动势为E．内阻为r，滑动变阻器电阻为R，开关S闭合。
两平行板间有匀强磁场，一带电粒子（其所
受重力忽略不计）正好以速度υ匀速穿过两板。
下列说
法正确的是（）
A、保持开关S闭合，将滑片P向上滑动时，粒子将可能从上极板边缘射出
B、保持开关S闭合，将滑片P向下滑动时，粒子将可能从上极板边缘射出
C、保持开关S闭合，将a极板向上移动一点，粒子将继续沿直线穿出
D、如果将开关S断开，将a极板向上移动一点，粒子将继续沿直线穿出
34、如图所示，一质量为m，电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场。
然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的磁场中做匀速圆周运动，最后打到照相底片D上，如图所示。
求
①粒子进入磁场时的速率；
②粒子在磁场中运动的轨道半径。
35、如图为质谱仪原理示意图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器。
选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E、方向水平向右。
已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直MN进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。
带电粒子经偏转磁场后，最终到达照
相底片的H点。
可测量出G、H间的距离为l。
带电粒子的重力可忽略不计。
求：
（1）粒子从加速电场射出时速度v的大小。
（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向。
（3）偏转磁场的磁感应强度B2的大小。
36、回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D形金属盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,以便在盒间的窄缝中形成匀强电场,使粒子每次穿过狭缝都得到加速,两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,离子源置于盒的圆心附近.若离子源射出的离子电荷量为q,质量为m,粒子最大回转半径Rm,其运动轨迹如图所示.
求:
（1）两个D形盒内有无电场?
（2）离子在D形盒内做何种运动?
（3）所加交流电频率是多大?
（4）离子离开加速器的速度为多大?
最大动能为多少?
37、已知回旋加速器中D形盒内匀强磁场的磁感应强度B＝1.5T，D形盒的半径为R＝60cm，两盒间电压U＝2×104V，今将α粒子从间隙中心某处向D形盒内近似等于零的初速度，垂直于半径的方向射入，求粒子在加速器内运行的时间的最大可能值。
38、.目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能直接转化为电能.如图所示为它的发电原理图.将一束等离子体（即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,从整体上来说呈电中性）喷射入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场中有两块面积为S,相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路.设气流的速度为v,气体的电导率（电阻率的倒数）为g,则流过外电阻R的电流强度I及电流方向为（）
A.I=
A→R→BB.I=
B→R→A
C.I=
B→R→AD.I=
A→R→B
39、据报道，我国最近实施的“双星”计划所发射的卫星中放置一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度等研究项目。
磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、电流强度为I的电流。
已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电量为e。
金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动。
测出金属导体前后两
个侧面间的电势差为U。
（1）金属导体前后两个侧面哪个电势较高？
（2）求磁场磁感应强度B的大小。
40、如图是磁流量计的示意图，在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区，当管中的导电液体流过此磁场区域时，小灯泡就会发光．如果导电液体流过磁场区域能使额定电压为U=3.0V的小灯泡正常发光，已知磁场的磁感强度为B=0.20T，测得圆管的直径为d=0.10m，导电液体的电阻忽略不计，又假设导电液体充满圆管流过，则管中的液体流量（液体流量为单位时间内流过液体的体积）的表达式Q=，
其数值为m3/s．
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