磁场检测题4.doc
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4、带负电B微粒动能一定减少C微粒的电势能一定增加D微粒的机械能一定增加答案:AD解析:对该种粒子进行受力分析得:受到竖直向下的重力、水平方向的电场力、垂直速度方向的洛伦兹力,其中重力和电场力是恒力,沿直线运动,则可以判断出其受到的洛伦兹力也是恒定的,即该粒子是做匀速直线运动,所以选项B错误;如果该粒子带正电,则受到向右的电场力和向左下方的洛伦兹力,所以不会沿直线运动,该种粒子一定是带负电,选项A正确;该种粒子带负电,向左上方运动,电场力做正功,电势能一定是减少的,选项C错误;因为重力势能增加,动能不变,所以该粒子的机械能增加,选项D正确2(2009广东单科)如图是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被
5、加速电场加速后,进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2,平板S下方有强度为B0的匀强磁场下列表述正确的是()A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小答案:ABC解析:因同位素原子的化学性质完全相同,无法用化学方法进行分析,故质谱仪就成为同位素分析的重要工具,A正确;在速度选择器中,带电粒子所受电场力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大反向,结合左手定则可知B正确;再由qEqvB有vE/B
6、,C正确;在匀强磁场B0中R,所以,D错误3(2009北京理综)如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O点(图中未标出)穿出若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b()A穿出位置一定在O点下方B穿出位置一定在O点上方C运动时,在电场中的电势能一定减小D在电场中运动时,动能一定减小答案:C解析:由题意可知最初时刻粒子所受洛伦兹力与电场力方向相反,若qEqvB,则洛伦兹力将随着粒子速度方向和大小
7、的不断改变而改变粒子所受电场力qE和洛伦兹力qvB的合力不可能与速度方向在同一直线上,而做直线运动,即然在复合场中粒子做直线运动,说明qEqvB,OO连线与电场线垂直,当撤去磁场时,粒子仅受电场力,做类平抛运动,电场力一定做正功,电势能减少,动能增加,C正确,D错误;因不知带电粒子的电性,故穿出位置可能在O点上方,也可能在O点下方,A、B错误4如图甲所示为一个质量为m、带电荷量为q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中现给圆环向右的初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度时间图象可能是图乙中的()答案:AD解析:由左手定则可判断洛伦兹力方向向上,
8、圆环受到竖直向下的重力、垂直细杆的弹力及向左的摩擦力,当洛伦兹力初始时刻小于重力时,弹力方向竖直向上,圆环向右减速运动,随着速度减小,洛伦兹力减小,弹力越来越大,摩擦力越来越大,故做加速度增大的减速度运动,直到速度为零而处于静止状态,选项中没有对应图象;当洛伦兹力初始时刻等于重力时,弹力为零,摩擦力为零,故圆环做匀速直线运动,A正确;当洛伦兹力初始时刻大于重力时,弹力方向竖直向下,圆环做减速运动,速度减小,洛伦兹力减小,弹力减小,当弹力减小到零的过程中,摩擦力逐渐减小到零,做加速度逐渐减小的减速运动,摩擦力为零时,开始做匀速直线运动,D正确5(2008天津理综)在平面直角坐标系xOy中,第象限
9、存在沿y轴负方向的匀强电场,第象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成60角射入磁场最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示不计粒子重力,求:(1)M、N两点间的电势差UMN(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r(3)粒子从M点运动到P点的总时间t答案:(1)(2)(3)解析:(1)设粒子过N点时的速度为v,有cos v2v0粒子从M点运动到N点的过程,有qUMNmv2mv02UMN(2)粒子在磁场中以O为圆心做匀速圆周运动,半径为ON,有qvBr(3)由几何
10、关系得ONrsin 设粒子在电场中运动的时间为t1,有ONv0t1t1粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T设粒子在磁场中运动的时间为t2,有t2Tt2tt1t2t6(2010辽宁盘锦)如图所示,虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B.一带电微粒从离EF为h的高处由静止下落,从B点进入场区,做了一段匀速圆周运动,从D点射出,则下列说法正确的是()A微粒受到的电场力的方向一定竖直向上B微粒做圆周运动的半径为C从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小D从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C时最小答案:ABC解析:因为带电微粒在复合场区域
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