




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
微練40磁場對運動電荷的作用梯級Ⅰ基礎練1.如圖所示,一帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動。若磁感應強度為B,粒子帶電量為q(q>0),質量為m,速度大小為v,不計重力,則粒子運動的軌道半徑為(D)A.qBmv B.C.qvmB D.解析粒子做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得qvB=mv2r,解得粒子運動的軌道半徑r=mvqB2.(多選)(2025·西安模擬)如圖所示,足夠大的空間內,豎直向下的勻強磁場穿過光滑的絕緣水平面,平面上O點固定一根絕緣細線,細線的另一端系一帶電小球,小球在光滑水平面內繞O點做勻速圓周運動。在某時刻細線斷開,小球仍然在勻強磁場中做勻速圓周運動,下列情況有可能發生的是(BD)A.速率變小,半徑變小,周期不變B.速率不變,半徑不變,周期不變C.速率變小,半徑變大,周期變大D.速率不變,半徑變小,周期變小解析因為洛倫茲力永不做功,所以速度大小不變,A、C兩項錯誤;若開始時細線上無拉力,當細線斷開后,合力不變,速率不變,周期不變,B項正確;若開始時細線上有拉力,由拉力和洛倫茲力的合力提供向心力,即F+F洛=mv2R或F-F洛=mv2R;細線斷開后,僅由洛倫茲力提供向心力,即F洛=mv2R',此時合力可能變大、變小或不變,而速度不變,則軌道半徑可能變小、變大或不變,3.(2025·廣州模擬)電荷量為3e的正離子,自勻強磁場a點如圖射出,當它運動到b點時,打中并吸收了原處于靜止狀態的一個電子(此過程類似完全非彈性碰撞),若忽略電子質量,則接下來離子的運動軌跡是(D)解析正離子吸收一個電子后,帶電荷量由+3e變為+2e,由于碰撞的時間極短,故吸收電子后滿足動量守恒定律,離子運動的動量保持不變,由洛倫茲力提供向心力qvB=mv2r,軌道半徑為r=mvqB,因為離子吸收電子后,電荷量減小且新離子的動量與原來相同,故離子做圓周運動的軌道半徑r增大,離子仍然帶正電,故離子圓周運動方向沒有發生變化4.(2025·泉州模擬)云霧室也稱云室是一種早期的核輻射探測器,也是最早的帶電粒子徑跡探測器。因發明者為英國物理學家威爾遜,一般稱為威爾遜云室。如圖所示,將大量正、負帶電粒子以大小相同的速度噴入云霧室里,觀察到有兩個粒子的徑跡彎曲程度相同,但彎曲方向相反。已知云霧室中勻強磁場方向垂直紙面向里,只考慮帶電粒子在勻強磁場中受到的洛倫茲力。下列說法正確的是(D)A.粒子①受到的洛倫茲力不變B.粒子②一定帶負電C.粒子①和②的質量一定相等D.粒子①和②的比荷一定相等解析粒子在磁場中做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,洛倫茲力的方向始終指向圓心,洛倫茲力大小一定,方向不斷發生變化,A項錯誤;根據左手定則可知,粒子②帶正電,B項錯誤;兩個粒子的徑跡彎曲程度相同,即軌道半徑相等,根據qvB=mv2R,解得qm=vRB,兩粒子的比荷相等,質量不一定相等,C5.(2025·貴陽模擬)科學家利用磁場控制帶電粒子的軌跡,研究粒子的性質。如圖,PMN左下方空間內有垂直紙面向里的勻強磁場,PM⊥MN。現有電荷量相同、質量不同的甲、乙兩種正粒子,先后從PM上O點以平行于MN的相同速度射入磁場,甲、乙分別經過MN上E、F兩點,OM=ME=EF=d,不考慮粒子間相互作用力及重力,則(B)A.乙在磁場中運動的軌道半徑為2dB.乙的質量是甲質量的2.5倍C.甲在磁場中運動時間大于乙D.洛倫茲力對甲、乙均做正功解析乙在磁場中做勻速圓周運動的圓心為O1,由幾何關系有(R乙-d)2+(2d)2=R乙2,可得乙在磁場中運動的軌道半徑為R乙=2.5d,A項錯誤;由牛頓第二定律有Bqv=mv2R,化簡得R=mvBq,由圖可知R甲=d,得R甲R乙=12.5,結合R=mvBq可知m甲m乙=12.5,即乙的質量是甲質量的2.5倍,B項正確;由公式t=lv,且乙粒子的運動軌跡大于甲粒子的運動軌跡,6.(2025·天水模擬)如圖所示,半徑為R的光滑半圓形絕緣軌道固定在豎直平面內,軌道所在空間存在磁感應強度大小為B、方向垂直于軌道平面向里的勻強磁場。一質量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質點)由軌道左端A處無初速度滑下﹐當小球滑至軌道最低點C時,給小球再施加一始終水平向右的外力F,使小球能保持不變的速率滑過軌道右側的D點。若軌道兩端等高,小球始終與軌道接觸,重力加速度為g,下列判斷正確的是(D)A.小球在C點受到的洛倫茲力大小為qBgRB.小球在C點對軌道的壓力大小為3mgC.小球從C到D的過程中,外力F的大小保持不變D.小球從C到D的過程中,外力F的功率逐漸增大解析小球從A到C過程機械能守恒mgR=12mv2,解得v=2gR,所以小球在C點受到的洛倫茲力大小為F=qB2gR,A項錯誤;在C點由牛頓第二定律有FN-mg+F=mv2R,解得FN=3mg-qB2gR,小球在C點對軌道的壓力大小為3mg-qB2gR,B項錯誤;小球從C到D的過程中,速率不變,小球受到的合外力大小不變(加速度a的大小也不變),方向始終指向圓心,設過小球的半徑與豎直方向的夾角為θ,在豎直方向應用牛頓第二定律得,(F洛+FN)cosθ-mg=macosθ,整理得FN=mgcosθ+ma-F洛,隨著θ增大,FN增大;在水平方向應用牛頓第二定律得(F洛+FN)sinθ-F=masinθ,整理得F=(F洛+FN-ma)sinθ,隨著θ增大,F增大,C項錯誤;小球從C到D的過程中,由能量守恒定律可知外力F的功率等于重力功率大小,所以外力F7.(2025·北京模擬)如圖所示,在磁感強度為B的水平勻強磁場中,有一足夠長的絕緣細棒OO'在豎直面內垂直磁場方向放置,細棒與水平面夾角為α。一質量為m、帶電荷量為+q的圓環套在OO'棒上,圓環與棒間的動摩擦因數為μ,且μ<tanα。現讓圓環由靜止開始下滑,則圓環在下滑過程中圓環的最大速率為(C)A.mgcosαBq C.mg(sinα+μcosα)解析由于μ<tanα,所以環將由靜止開始沿棒下滑,設當圓環的速度達到最大值vm時,環受桿的彈力為FN,方向垂直于桿向下,摩擦力為Ff=μFN,此時應有a=0,即mgsinα=Ff,FN+mgcosα=qvmB,解得vm=mg(sinα+μcos梯級Ⅱ能力練8.(多選)(2025·黃崗模擬)如圖所示,一根不可伸長的絕緣細線一端固定于O點,另一端系一帶負電的小球,置于水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場中。已知線長為L,小球質量為m,電荷量為q,磁感應強度大小為m2gL4gL,現把小球從A點靜止釋放,剛好沿著圓弧AB到達最高點B處,此時OA與OB夾角為θ,其中cosθ=725,sinθ=2425,重力加速度為g,已知cos37°=45,sin37°=3A.從A到B的過程中,小球的機械能一直增大B.小球所受的電場力是重力的247C.從A到B過程中,小球的最大速度為2gLD.從A到B過程中,繩子的最大拉力為重力的32解析從A到B過程中,電場力對小球一直做正功,則小球機械能一直增大,電勢能一直減小,A項正確;根據動能定理-mgL(1-cosθ)+FLsinθ=0,解得F=34mg,B項錯誤;小球所受重力和電場力的合力為F合=54mg,方向與豎直方向的夾角為37°,所以當絕緣細線運動到此位置時,小球速度最大,根據動能定理-mgL(1-cos37°)+FLsin37°=12mv2,解得v=2gL2,C項正確;根據T-F洛-F合=mv2L,F洛=qBv,從A到B過程中,繩子的最大拉力T=F合+mv2L9.如圖所示,光滑絕緣水平桌面上有直徑相同的兩個金屬小球a和b,質量分別為ma=3×10-4kg,mb=1.5×10-4kg。b球帶正電荷q=1×10-3C,靜止在磁感應強度為B=1×10-3T的勻強磁場中,不帶電小球a以速度v0=4×103m/s進入磁場,與b球發生正碰,且碰后兩球電量均分,若碰后b球對桌面壓力恰好為0,g=10m/s2,求:(1)碰后b球的速度vb;(2)碰后a球對桌面的壓力大小。解析(1)碰后b球對桌面壓力恰好為0,可得mbg=q2vB解得vb=3000m/s。(2)由a、b兩球碰撞過程水平方向動量守恒得mav0+0=mava+mbvb,解得va=2500m/s,a球受到的支持力大小為F=mag-q2vaB=1.75×10-3N由牛頓第三定律可知,碰后a球對桌面的壓力大小為F'=1.75×10-3N。答案(1)3000m/s(2)1.75×10-3N梯級Ⅲ創新練10.如圖所示,質量為m、電荷量為-q(q>0)的小球套在粗細均勻的固定絕緣水平桿上,整個裝置處在垂直于紙面向外的水平勻強磁場中。現對小球施加一個水平向右、大小恒為F(F<mg
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 沃柑種植合同協議書
- VFP編程題型的解答技巧試題及答案
- 租憑土地合同轉讓協議書
- 2025年JAVA技術面前的挑戰試題及答案
- 輸送測試思想與實施策略的過程試題及答案
- 壓力測試實施中的關鍵步驟與技巧試題及答案
- 計算機設計思維Photoshop試題及答案
- 2025年計算機二級Web考試考點梳理試題及答案
- 2025年四級嵌入式考試的復習要點試題及答案
- 嵌入式通信網絡架構試題及答案
- 2024年杭州良渚文化城集團有限公司招聘真題
- 蘇州蘇州工業園區部分單位招聘51人筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 北京2025年國家藝術基金管理中心招聘應屆畢業生筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 2025年江蘇武進經濟發展集團招聘筆試參考題庫含答案解析
- GB/T 3953-2024電工圓銅線
- 消化內鏡檢查前胃腸道準備課件
- 2024年天津市初中地理學業考查試卷
- 直螺紋套筒進場檢查記錄
- Q∕GDW 12177-2021 供電服務記錄儀技術規范
- 形式發票--INVOICE(跨境-)
- 某路延伸段新建市政工程施工設計方案
評論
0/150
提交評論