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1、第五章单元测试题姓名：_班级：_考号：_一、选择题1、质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场如图为质谱仪的原理图，设想有一个静止的质量为m、带电量为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，带电粒子打至底片上的P点，设OP = x，则在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是 （ ）2、如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量相同的带电粒 子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出， 这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的 作用，则在磁场中运动时间较
2、长的带电粒子 （ ） A速率一定越小 B速率一定越大 C在磁场中通过的路程一定越长 D在磁场中的周期一定越大3、带电粒子（不计重力）可能所处的状态是：（ ）A、在磁场中处于静止状态 B、在匀强磁场中做匀速圆周运动C、在匀强磁场中做平抛运动 D、在匀强磁场中做匀速直线运动 4、如图所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点已知a、b、c在同一直线上，且acab，电子电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为（ ）A3q2e Bq3e C2q3e Dqe5、如图所示，匀强磁场的边界为直角三角形a
3、bc，一束带正电的粒子以不同的速度v沿bc从b点射入磁场，不计粒子的重力，关于粒子在磁场中的运动情况下列说法中正确的是 ( )A入射速度越大的粒子，其运动时间越长 B入射速度越大的粒子，其运动轨迹越长C从ab边出射的粒子的运动时间都相等 D从ac边出射的粒子的运动时间都相等 6、如图所示，Q1、Q2带等量正电荷，固定在绝缘平面上，在其连线上有一光滑的绝缘杆，杆上套一带正电的小球，杆所在的区域同时存在一个匀强磁场，方向如图，小球的重力不计现将小球从图示位置从静止释放，在小球运动过程中，下列说法中哪些是正确的 A小球加速度将不断变化 B小球速度将一直增大 C小球所受洛伦兹力将一直增大 D小球所受洛
4、伦兹力大小变化，方向也变化7、如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是（ ） A带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B负点电荷一定位于M点左侧C带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能D带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度五、多项选择19、电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则A磁场对电子的洛伦兹力大小方向恒定不变B磁场对电子的洛伦兹力始终不做功C电子的速度加速度始终不变 D电子的动能始终不变20、如图935所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，沿顺时
5、针方向做以Q为一个焦点的椭圆运动。O为椭圆的中心，M、P、N为椭圆上的三个点，M和N分别是椭圆上离Q最近和最远的点。则以下说法正确的是A电子在M点的速率最大 B电子在N点的电势能最小C电子在P点受到的库仑力的方向指向O点D椭圆上N点的电势最低9、（18分）如图所示，直线MN下方无磁场，上方空间存在两个匀强磁场，其分界线是半径为R的半圆，两侧的磁场方向相反且垂直于纸面，磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿半径方向向左侧射出，最终打到Q点，不计微粒的重力。求：（1）微粒在磁场中运动的周期；（2）从P点到Q点，微粒的运动速度大小及运动时间；（3）若向里磁场是有界的，分
6、布在以O点为圆心、半径为R和2R的两半圆之间的区域，上述微粒仍从P点沿半径方向向左侧射出，且微粒仍能到达Q点，求其速度的最大值。三、填空题10、如图3所示，一倾角为的足够长的绝缘光滑斜面置于磁感应强度为B的匀强磁场中，一质量为m、电荷量为q的小物块自斜面顶端由静止释放，则当小物块在斜面上滑行经多长时间 多长距离时离开斜面 11、如图A-8所示，套在长绝缘直棒上的小环质量为m，电荷量为+q，小环可在棒上滑动.将棒放置在方向水平且正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小环与棒间的动摩擦因数为，求小环由静止开始沿棒下滑过程中的最大加速度 和最大速度 12、如图所示,一束电子电荷量
7、为q，以速度v垂直射入磁感应强度为、宽度为d的匀强磁场中，穿过磁场时的速度与原来入射方向的夹角是300，则电子的质量为_，穿过磁场的时间是 . 13、如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B_；粒子离开磁场时的动能为_。15、有电子()，原子()，氘核()，氚()，以同样的速度垂直进入同一匀强磁场中，它们都做匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是_，周期最大的粒子是_。 16、电视显像管应用了电子束磁偏转的道理。实际上，在水平方向和竖直方向都有磁
8、场，它们是水平方向的磁场使电子束产生 方向的分速度，而 方向的磁场使电子束产生水平方向的分速度。 17、如图所示是一个单摆，摆球带正电，摆线绝缘，整个单摆放在方向水平的匀强磁场中，当摆球从左向右摆动时，摆线的拉力要比没有磁场时 （填“大”、“小”、或“相等”）， 当摆球从右向左摆动时，摆线的拉力要比没有磁场时 （填“大”、“小”、或“相等”）。四、计算题18、如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a。求：
9、 （1）该带电粒子的电性； （2）该带电粒子的比荷。二、综合题8、如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a。求： （1）该带电粒子的电性； （2）该带电粒子的比荷。14、在一个边长为a的等边三角形区域内分布着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，一质量为m、电荷量为+q的带正电粒子沿AB边射入磁场中，为使该粒子能从BC边射出，带电粒子的初速度大小至少为 。参考答案一、选择题1B 2A
10、3、ABD 4、B 5、C 【试题分析】由于重力的下滑分力的作用，小物块将沿斜面加速下滑，随着速度v从零开始增加，洛伦兹力F洛也不断增大，但其方向垂直于斜面向上，与物块的运动方向垂直，因此，虽然洛伦兹力为变力，但由于有斜面支持力FN的约束，直至离开斜面之前，物块在垂直于斜面方向所受合外力始终为零，而沿斜面方向的合外力等于mgsin，故物块做初速度为零的匀加速直线运动，其加速度为a=gsin.当qvB=mgcos时，物块将离开斜面，即v=cos又v=at=gsint，v2=2as=2gsint解得 t= s= 7、小环沿棒开始下滑的一段时间内竖直方向上 mg-F=ma 水平方向上 Bqv+FN=
11、Eq F=FN 显然，a不断增大，而 的增大使FN和F都减小.故当FN=0时，amax=g之后，FN将反向增大，方程变为Bqv=Eq+FN 这时v增大使FN和F增大，a减小，直到a=0时，v达到最大值，之后小环沿棒匀速运动.令式中a=0，将式代入式解方程得vmax=【试题分析】8、AD 9、CD 二、综合题10、（1）据题意，粒子的运动轨迹如图所示。据左手定则知粒子带负电荷 （3分） （2）由几何关系： （4分） 洛伦兹力提供向心力：（3分） 则粒子的比荷为：（2分）11、解：（1）由 （2分） （2分）得 （1分） （2）粒子的运动轨迹将磁场边界分成n等分（n=2，3，4）由几何知识可得：
12、； ； （1分）又 （1分）得 （n=2，3，4） （1分）当n为偶数时，由对称性可得 （n=2，4，6） （1分）当n为奇数时，t为周期的整数倍加上第一段的运动时间，即 （n=3，5，7） （1分）（3）由几何知识得 ； (1分)且不超出边界须有： （1分）得 （1分）当n=2时 不成立，如图 （1分）比较当n=3、n=4时的运动半径，知 当n=3时，运动半径最大，粒子的速度最大 （2分）得： （1分）三、填空题12、， 13、，mv02， 14、 15、氚，氚 16、竖直、竖直 17、小 大四、计算题18、（1）据题意，粒子的运动轨迹如图所示。 据左手定则知粒子带负电荷 （3分） （2）由几何关系： （4分） 洛伦兹力提供向心力：（3分） 则粒子的比荷为：（2分）五、多项选择19、BD20、AD 电子绕正电荷作椭圆运动的规律和行星绕太阳运动的规律相似，也可以直接利用电场力做功分析。