课时跟踪检测(二十九)磁场对运动电荷的作用.doc

课时跟踪检测(二十九)　磁场对运动电荷的作用 高考常考题型：选择题＋计算题 一、单项选择题 1．在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为A；给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是(　　) A．无论小球带何种电荷，小球仍会落在A点 B．无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长 C．若小球带负电荷，小球会落在更远的B点 D．若小球带正电荷，小球会落在更远的B点 2．如图1所示，在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。许多相同的离子以相同的速率v由O点沿纸面向各个方向(y>0)射入磁场区域。不计离子所受的重力及离子间的相互影响。图中曲线表示离子运动的区域边界，其中边界与y轴交点为M，边界与x轴交点为N，且OM＝ON＝L。由此可判断(　　) 图1 A．这些离子是带负电的 B．这些离子运动的轨道半径为L C．这些离子的荷质比为＝ D．当离子沿y轴正方向射入磁场时会经过N点 3.如图2所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c以不同速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是(　　) 图2 A．a粒子的动能最大 B．c粒子的速率最大 C．c粒子在磁场中运动的时间最长 D．它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc 4.质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场，如图3为质谱仪的原理图。设想有一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力)，经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打到底片上的P点，设OP＝x，则在图4中能正确反映x与U之间的函数关系的是(　　) 图3 图4 5.如图5所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径。一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为2v、方向与ab成30°角时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，粒子仍从a点射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)(　　) 图5 A．3t　　　B.　　　C.　　　D．2t 6．质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速(如图6甲所示)，当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞(如图乙所示)。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的。下列说法中正确的是(　　) 图6 A．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小 B．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变 C．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小 D．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处的磁场始终保持不变 二、多项选择题 7. (2012·丹东模拟)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图7所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f。则下列说法正确的是(　　) 图7 A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值 D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子 8．(2012·青岛模拟)环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高度真空的圆环状的空腔。若带电粒子初速度可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状机腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法中正确的是(　　) 图8 A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越大 B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小 C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小 D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变 9．如图9所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0，轨道平面位于纸面内，质点速度方向如图中箭头所示，现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则(　　) 图9 A．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0 B．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0 C．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0 D．若磁场方