【金版学案】2015届高考物理二轮专题复习 第2课 带电粒子

在磁场及复合场中的运动课时过关检测试题(B卷)

题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9

一、单项选择题

1．一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则( ) A．此空间一定不存在磁场 B．此空间一定不存在电场

C．此空间可能只有匀强磁场，方向与电子速度垂直 D．此空间可能同时有电场和磁场

解析：当空间只有匀强磁场，且电子的运动方向与磁场方向垂直时，受洛伦兹力作用，会发生偏转，C错误．当空间既有电场又有磁场，且两种场力相互平衡时，电子不会发生偏转，A、B错误，D正确．

答案：D 2.

质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是( )

A．M带负电，N带正电 B．M的速率小于N的速率 C．洛伦兹力对M、N做正功

D．M的运行时间大于N的运行时间

解析：判断不同转向的两种粒子的电性要运用左手定则，得M带负电，N带正电．根据

1

vqBR

qvB＝m，得v＝，即运行半径越大的M粒子的速率越大．洛伦兹力与速度方向垂直，不

Rm2πm

做功．根据T＝，知两种粒子的周期相同，由图知它们都转过半周，故运行时间相同．

qB答案：A

3．一束几种不同的正离子，垂直射入有正交的匀强磁场和匀强电场区域里，离子束保持原运动方向未发生偏转，接着进入另一匀强磁场，发现这些离子分成几束，如图所示．对这些正离子，可得出结论( )

2

A．它们的动能一定各不相同 B．它们的电量一定各不相同 C．它们的质量一定各不相同 D．它们的比荷一定各不相同

解析：在电磁场中，正离子受到的洛伦兹力F洛与电场力F电相等，从而做直线运动，Emv

有Eq＝qvB1，v＝，即所有正离子速度都相同，当正离子进入磁场B2中时，r＝，正离

B1qB2子分成几束，则r不同，比荷一定各不相同，D正确．

答案：D

4．(2014·东莞模拟)

2

劳伦斯和利文斯设计的回旋加速器工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U.若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，则下列说法正确的是( )

A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf

B．质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比 C．质子离开回旋加速器时的最大动能与交流电频率f成正比

D．质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为2∶1

2πRmv2mEk

解析：质子离开加速器时的速度v＝＝2πRf，A对；又因R＝＝，故Ek＝

TqBqB（qBR）12

与U、f无关，B、C均错；质子第1次经过D形盒qU＝mv1，质子第2次经过D形2m2122mEkR22盒2qU＝mv2，又因R＝，故＝，D错．

2qBR11

答案：A

二、双项选择题 5.

2

3

(2014·珠海模拟)如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒．在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是( )

sin α

A．B＝mg，方向垂直斜面向上

ILsin α

B．B＝mg，方向垂直斜面向下

ILtan α

C．B＝mg，方向竖直向上

ILtan α

D．B＝mg，方向竖直向下

IL

解析：对于选项A，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，则导体棒受沿mgsin α

斜面向上的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小B＝，故A正确；对于

IL选项B，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则导体棒受沿斜面向下的安培力、支持力与重力，所以导体棒不可能处于平衡状态，故B错误；对于选项C，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则导体棒受水平向右的安培力、支持力与重力，处于平tan α

衡状态，则大小B＝mg，故C正确；对于选项D，外加匀强磁场的磁感应强度B的方

IL向竖直向下，则导体棒受水平向左的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故D错误．

答案：AC 6.

4