DOC《2017-2018学年天津一中高二（上）期末物理试卷》

根据牛顿第二定律结合圆周运动的规律可知向心加速度大小均为:,方向均竖直向上指向圆心,故C正确;

相邻两次经过最低点时粒子的速度大小相等,方向相反,根据洛伦兹力公式可得:以及左手定则可知:洛伦兹力大小相等,方向相反,故D错误.所以C正确,ABD错误. 【点睛】本题考查带点质点在磁场中的运动解得本题要注意,摆球从A到C和从B到C的过程中,摆球的匀速速度相反,所以洛伦兹力方向也相反,但洛伦兹力不做功,注意矢量相同必须大小方向均相同. 6.(2017・新课标全国Ⅰ卷)如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里,三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等,质量分别为ma、mb、mc.已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 由题意知,mag=qE,mbg=qE+Bqv,mcg+Bqv=qE,所以,故B正确,ACD错误. 【名师点睛】三种场力同时存在,做匀速圆周运动的条件是mag=qE,两个匀速直线运动,合外力为零,重点是洛伦兹力的方向判断. 7.铜的原子量为M,密度为,每摩尔铜原子有n个自由电子,电子电量为e,今有一?根横截面为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为 A. 光速?c B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t,求出导线中自由电子的数目,根据电流的定义式推导出电流的微观表达式,解得自由电子定向移动的速率. 【详解】设铜导线中自由电子定向移动的速率为v,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t.则导线的长度为,体积为,质量为,这段导线中自由电子的数目为:,在t时间内这些电子都能通过下一截面,则电流为:,代入解得:,所以有:,故ABC错误,D正确. 【点睛】本题关键是建立物理模型,根据电流的定义式推导电流的微观表达式,它是联系微观与宏观的桥梁. 8.如图所示,在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,AB?是圆的直径.一带电粒子从A点射入磁场,速度大小为v、方向与AB成?角时,恰好从B点飞出磁场,且粒子在磁场中运动的时间为t;

若同一带电粒子从A点沿AB方向射入磁场,经时间?2t飞出磁场,则其速度大小为 A. ?v B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 第一种情况下,以ab方向成入射时,由于恰好从b点射出,画出其运动轨迹,该粒子在圆形磁场中偏转,则其做匀速圆周运动的半径为2R;

第二种情况下,同一粒子沿ab方向射入磁场时,由于偏转时间是第一种情况的两倍,所以偏转角为,画出运动轨迹,由几何关系可知,这种情况下粒子做匀速圆周运动的半径,再由洛仑兹力提供向心力从而确定两种情况下速度之比. 【详解】设圆形磁场区域的半径为R,第一种情况下,以ab方向成入射时,由于恰好从b点射出,画出其运动轨迹如图所示: 根据几何关系可知,该粒子在圆形磁场中偏转,此时粒子轨迹半径:,此时粒子速率:第二种情况下,同一粒子沿ab方向射入磁场时,由于偏转时间是第一种情况的两倍,所以偏转角为,画出运动轨迹如图所示: 根据几何关系可知,此时粒子轨迹半径:,此时粒子速率:联立式可得:,故ABD错误,C正确. 【点睛】本题涉及到的问题是同一粒子在圆形磁场中做相同时间的匀速圆周运动问题,由周期公式和半径公式知道,粒子在磁场中偏转时间由偏转角决定,从而画出粒子做匀速圆周运动的轨迹,也确定了两种情况下的半径与磁场圆的半径关系,再由洛仑兹力提供向心力从而求出速度.