1、带电粒子在磁场中的运动习题（含答案）一、单项选择题：(本大题共 8小题，每小题 4分。共 32分。)1发现通电导线周围存在磁场的科学家是( )A洛伦兹 B库仑C法拉第 D奥斯特图 12如图 1所示，一圆形区域内存在匀强磁场， AC为直径， O为圆心，一带电粒子从 A沿 AO方向垂直射入磁场，初速度为 v1，从 D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)( )A v2 v1， v2的方向必过圆心B v2 v1， v2的方向必过圆心C v2 v1， v2的方向可能不过圆心D v2 v1， v2的方向可能不过圆心 图 23如图 2所示 ，带负电的金属环绕其轴 OO匀速转动时，放
2、在环顶部的小磁针最后将( )AN 极竖直向上BN 极竖直向下CN 极水平向左D小磁针在水平面内转动 图 34如图 3，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直给导线通以垂直纸面向里的电流，用 FN表示磁铁对桌面的压力，用 f表示 桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前相比较( )A FN减小， f0 B FN减小， f0C FN增大， f0 D FN增大， f0图 4a b cE5每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来如图 4所示，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直
3、于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将( )A向东偏转 B向南偏转C向西偏转 D向北偏转图 56一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5所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)从图中可以确定( )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7 “月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新成果月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，图 6
4、是探测器通过月球表面 a、 b、 c、 d四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知四个位置的磁场从强到弱的排列正确的是( )图 6A Bb Ba Bd Bc B Bd Bc Bb BaC Bc Bd Ba Bb D Ba Bb Bc Bd8如图所示，匀强电场 E方向竖直向下，水平匀强磁场 B垂直纸面向里，三个油滴 a、 b、 c带有等量同种电荷。已知 a静止， b、 c在纸面内均做匀速圆周运动（轨迹未画出） 。以下说法正确的是 （ ）A a的质量最大， c的质量最小， b、 c都沿逆时针方向运动B b的质量最大， a的质量最小， b、 c都沿顺时针方向运动C
5、三个油滴质量相等， b沿顺时针方向运动， c沿逆时针方向运动 D三个油滴质量相等， b、 c都沿顺时针方向运动二、双项选择题：(本大题共 4小题，每小题 6分，共 24分。)9下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是( )A磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B磁感线不是磁场中客观存在的线C磁感线总是从磁铁的 N极出发，到 S极终止D实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线图 710在磁感应强度为 B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里如图 7所示， a、 b、 c、 d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )A b、 d两点的磁感应强度大小相等B
6、a、 b两点的磁感应强度大小相等C c点的磁感应强度的值最小D b点的磁感应强度的值最大11.如右图所示为带电粒子(不计重力)在匀强磁场中的运动轨迹中央是一块金属薄板，粒子穿过金属板时有动能损失则( )A粒子带负电B粒子的运动路径是 abcdeC粒子的运动路径是 edcbaD. d点速度比 b点速度大12如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度 v进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场 B后，保持原速度做匀速直线运动，若使匀强磁场发生变化，则下列判断正确的是( )A磁场 B减小，油滴动能增加B磁场 B增大，油滴机械能不变C使磁场方向反向，油滴动能减小D使磁场反向后再减小，油滴重力势能增大三、计算
7、题：（共 3小题，共 44分）13 （16 分）用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图所示） ，当棒静止时，两弹簧秤的读数为 F1；若将棒中的电流方向反向（大小保持不变） ，当棒静止时，两弹簧秤的示数为 F2，且 F2 F1，根据这两个数据，试求：（1）磁场的方向；（2）安培力的大小；（3）铜棒的重力。14(18 分)如图 15所示，直线 MN上方为磁感应强度为 B的足够大的匀强磁场一电子(质量为 m、电荷量为 e)以 v的速度从点 O与 MN成 30角的方向射入磁场中，求：(1)电子从磁场中射出时距 O点多远；(2)电子在磁场中运
8、动的时间为多少15(20 分)质量为 m，电荷量为 q的带负电粒子自静止开始，经 M、 N板间的电场加速后，从 A点垂直于磁场边界射入宽度为 d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置 P偏离入射方向的距离为 L，如图 14所示已知 M、 N两板间的电压为 U，粒子的重力不计(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图)；(2)求匀强磁场的磁感应强度 B.高二物理周六测答卷班别 姓名 学号 一、 二选择题：（共 56分）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案三、计算题：13、(16 分)14、(18 分)15、(20 分)高二十六周物理周六测试
9、参考答案一二选择题（共 56分）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案 D B C C A B D D AB AC CD AB三、计算题（共 44分）13 （10 分）解：（1）由 F2 F1，可以确定磁场的方向为垂直纸面向里。（2）设铜棒的重力为 G，安培力的大小为 F，则由平衡条件得：2F1=GF ，2F2= G + F，根据这两个方程，解得铜棒的重力 G = F1 + F2（安培力的大小 F= F2 F114(1) (2)mvBe m3Be解析 (1)由左手定则可判断出电子应落在 ON之间，根据几何关系可解得圆心角为 60，则电子出射点距 O点的距离等于电子的运动半径 .mveB(2)电子在磁场中的运动时间应为t T16 m3Be15(1)轨迹图见解析(2) 2LL2 d2 2mUq解析 (1)作粒 子经电场和磁场的轨迹图，如图所示(2)设粒子在 M、 N两板间经电场加速后获得的速度为 v，由动能定理得：qU mv212粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其 半径为 r，则：qvB m v2r由几何关系得： r2( r L)2 d2联立式得：磁感应强度 B .2LL2 d2 2mUq
