高考资源网（ 版权所有高考资源网章末检测一、一束粒子沿水平方向平行飞过小磁针上方，如图 1 所示，此时小磁针 S 极向纸内偏转，这一束粒子可能是()A向右飞行的正离子束B向左飞行的正离子束C向右飞行的负离子束D向左飞行的负离子束答案磁针 N 极的指向即是磁 针所在处的磁场方向题中磁针 S 极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外由安培定 则可判定离子束的定向运 动所产生的电流方向由右向左，故若为正离子，则应是由右向左运动，若为负离子，则应是由左向右运动，答案是 B、带电粒子垂直进入匀强电场或匀强磁场中时，称这种电场为偏转电场，这种磁场为偏转磁场，下列说法正确的是()A要想把速度不同的同种带电粒子分开，既可采用偏转电场，也可采用偏转磁场B要想把动能相同的质子和 粒子分开，只能采用偏转电场C要想把由静止开始经同一电场加速的质子和 粒子分开，既可采用偏转电场，也可采用偏转磁场D要想把初速度相同、比荷不同的粒子分开，既可采用偏转电场，也可采用偏转磁场答案电动机通电之后电动机的转子就转动起来，其实质是因为电动机内线圈通电之后在磁场中受到了安培力的作用，如图 2 所示为电动机内的矩形线圈，其只能绕 转动，线圈的四个边分别与 x、y 轴平行，线圈中电流方向如图所示，当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来( )A方向沿 x 轴的恒定磁场B方向沿 y 轴的恒定磁场C方向沿 z 轴的恒定磁场高考资源网（ 版权所有高考资源网D方向沿 z 轴的变化磁场答案两带电油滴在竖直向上的匀强电场 E 和垂直纸面向里的匀强磁场 B 正交的空间做竖直平面内的匀速圆周运动，如图 3 所示则两油滴一定相同的是()带电性质运动周期运动半径运动速率A BC D答案据 mg以静电力方向必须向上；根据 r ，而根据式， ，所以常数即可，但 v 不一定相等，所以 错误根据 T ，可得运动周期相同，如图 4 所示，一质量为 m，电荷量为 q 的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，物块上、下表面与隧道上、下表面的动摩擦因数均为 ，整个空间中存在垂直纸面向里，磁感应强度为 B 的水平匀强磁场，现给物块水平向右的初速度气阻力忽略不计，物块电荷量不变，隧道足够长，则整个运动过程中，物块克服阻力做功可能是()图 4A0 B. 12 20 D. 0 2 20答案块进入磁场后的受力情况有三种可能情况：第一种，洛 伦兹力和重力是一对平衡力，即 足该情况的 ，没有摩擦力，所以克服摩擦力做功为零；第二种v 0 ，挤压 上表面，要克服摩擦力做功，当速度减小为 v 后，摩擦力消失，故克服 ；第三种情况，v 00 的空间中存在匀强电场，场强沿 y 轴负方向；在 y0 的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直 面(纸面)向外一电荷量为 q、质量为 m 的带正电的运动粒子，经过 yh 处的点 速率为 向沿 x 轴正方向；然后，经过 x 轴上 x2h 处的 进入磁场，并经过 y 轴上 y 2h 的 不计重力求：(1)电场强度的大小(2)粒子到达 速度的大小和方向(3)磁感应强度的大小答案(1) (2) 向与 x 轴夹角 45，斜向右下方 (3) 1)粒子在电场和磁场中的运动轨迹如右图所示设粒子从 动到 时间为 t，电场强度的大小为 E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律和运动学公式有：qEma，v 0t2h，h )粒子到达 x 方向速度分量为 y 方向速度分量的大小，v 表示速度的大小， 为速度与 x 轴的夹角，则有：v 2ah，v ，21 45知 v1v 0由以上各式解得：v )设磁场的磁感应强度为 B，在洛伦兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得：圆周的半径，与 x 轴、y 轴 的交点为 3，因为 P 3，45，由几何关系可知，连线 的直径，由几何关系可求得： r 图 9 所示，高考资源网（ 版权所有高考资源网图 9一个边长为 L 的正方形，它是磁感应强度为 B 的匀强磁场横截面的边界线一带电粒子从 的中点 O 与 成 30角且垂直于磁场方向射入若该带电粒子所带电荷量为 q、质量为 m(重力不计)，则该带电粒子在磁场中飞行时间最长是多少？若要带电粒子飞行时间最长，带电粒子的速度必须符合什么条件？答案 v5题设的条件中，可知 带电粒子在磁场中只受洛伦兹 力作用，它做匀速 圆周运动，粒子带正电，由左手定则可知它将向 向偏转， 带电粒子可能的 轨道如下图所示( 磁场方向没有画出)，这些轨道的圆心均在与 v 方向垂直的 带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有 ，r 2这说明了它在磁场中运动的时间仅与轨迹所对的圆心角大小有关由 图可以发现带电 粒子从入射边进入，又从入射边飞出，其轨迹所对的圆心角最大，那么，带电粒子从 飞出的轨迹中，与 切的轨迹的半径也就是它所有可能轨迹半径中的临界半径 r0：r 磁场中运动时间是变化的，r磁场中运 动的时间是相同的，也是在磁场中运动时间最长的由上图可知，三角形三角形 为正三角形，所以有 E 2 3 53运动的时间 t ，2 L3 v带电粒子的速度应符合条件 v 行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的比荷 q/0 所示，带正电的离子经电压为 U 的电场加速后进入长度为 L 的真空管 测得离子飞越 用时间 图，让离子飞越 进入电场为 E(方向如图 11)的匀强电场区域电场的作用下离子返回 B 端，此时，测得离子从 A 出发后飞行的总时间 不计离子重力)高考资源网（ 版权所有高考资源网图 10图 11(1)忽略离子源中离子的初速度，用 算比荷；用 算比荷(2)离子源中相同比荷离子的初速度不尽相同，设两个比荷都为 q/m 的离子在 A 端的速度分别为 v 和 v(vv)，在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同， 使 t0，求此时 E 的大小答案(1) ( )22U 22)21)设离子带电荷量为 q，质量为 m，经电场加速后的速度为 v，则 2离子飞越真空管 匀速直线运动， 则L由两式得离子比荷 22子在匀强电场区域 做往返运 动， 设加速度为 a，则 qE 式得离子比荷 2 22 1)两离子初速度分别为 v、v， 则t 2vtt (vv)( 2使 t0，则须 02 版权所有考资源网高考资源网(以 E2考资源网(