《备战2021届高考物理一轮复习专题：第2节磁场运动电荷的作用练习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战2021届高考物理一轮复习专题：第2节磁场运动电荷的作用练习（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 课时跟踪检测（二十九）课时跟踪检测（二十九）带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场中的运动 AA 级级基础小题练熟练快基础小题练熟练快 1(2020河北定州中学模拟)关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是() A电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B电荷在电场中一定受电场力作用电荷在电场中一定受电场力作用 C电荷所受电场力一定与该处电场方向一致电荷所受电场力一定与该处电场方向一致 D电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直 解析：解析：选选 B当电荷的运动方向与磁场方向平行，则电荷不受
2、洛伦兹力，故当电荷的运动方向与磁场方向平行，则电荷不受洛伦兹力，故 A 错误；错误； 电荷在电场中一定受到电场力作用，故电荷在电场中一定受到电场力作用，故 B 正确；正电荷所受电场力方向与该处的电场方向正确；正电荷所受电场力方向与该处的电场方向 相同，负电荷所受电场力方向与该处的电场方向相反，故相同，负电荷所受电场力方向与该处的电场方向相反，故 C 错误；根据左手定则知，电荷错误；根据左手定则知，电荷 若受洛伦兹力，则受洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直，故若受洛伦兹力，则受洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直，故 D 错误。错误。 2.如图所示如图所示，M、N 和和 P 是以是以 MN 为直径的半
3、圆弧上的三点为直径的半圆弧上的三点，O 为为 半圆弧的圆心半圆弧的圆心， 在在 O 点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束。 MOP 60 ，在，在 M、N 处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小 相等的恒定电流相等的恒定电流，方向如图所示方向如图所示，这时这时 O 点的电子受到的洛伦兹力大小为点的电子受到的洛伦兹力大小为 F1。若将若将 M 处长处长 直导线移至直导线移至 P 处，则处，则 O 点的电子受到的洛伦兹力大小为点的电子受到的洛伦兹力大小为 F2。那么。那么 F2与与 F1之比为之比为() A
4、31B 32 C11D12 解析解析：选选 B长直导线在长直导线在 M、N、P 处时在处时在 O 点产生的磁感应强度点产生的磁感应强度 B 大小相等大小相等，M、N 处的导线在处的导线在 O 点产生的磁感应强度方向都向下，合磁感应强度大小为点产生的磁感应强度方向都向下，合磁感应强度大小为 B12B，P、N 处的处的 导线在导线在 O 点产生的磁感应强度夹角为点产生的磁感应强度夹角为 60 ，合磁感应强度大小为，合磁感应强度大小为 B2 3B，可得，可得，B2B1 32，又因为，又因为 F洛 洛 qvB，所以，所以 F2F1 32，选项，选项 B 正确。正确。 3(2019大庆模拟)如图所示，如
5、图所示，MN 为两个匀强磁场的分界面，两为两个匀强磁场的分界面，两 磁场的磁感应强度大小的关系为磁场的磁感应强度大小的关系为 B12B2， 一带电荷量为一带电荷量为q、 质量为质量为 m 的粒子从的粒子从 O 点垂直点垂直 MN 进入进入 B1磁场，则经过多长时间它将向下再一次磁场，则经过多长时间它将向下再一次 通过通过 O 点点() A2m qB1 B2m qB2 C 2m q B1B2 D m q B1B2 解析解析：选选 B粒子在磁场中的运动轨迹如图所示粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由周期公式由周期公式 T 2m qB 知知， 粒子从粒子从 O 点进入磁场到再一次通过点进入磁场到再一次
6、通过 O 点的时间点的时间 t2m qB1 m qB2 2 2m qB2 ，所以选项，所以选项 B 正确。正确。 4.(2020河南名校联考)如图所示，水平放置的平行板长度为如图所示，水平放置的平行板长度为 L、两板、两板 间距也为间距也为 L， 两板之间存在垂直纸面向里两板之间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为磁感应强度大小为 B 的匀强磁的匀强磁 场场，在两板正中央在两板正中央 P 点有一个不计重力的电子点有一个不计重力的电子(质量为质量为 m、电荷量为电荷量为e)， 现在给电子一水平向右的瞬时初速度现在给电子一水平向右的瞬时初速度v0，欲使电子不与平行板相碰撞，欲使电子不与平行板相碰撞，
7、 则则() Av0eBL 2m 或或v0eBL 4m BeBL 4m v0eBL 2m Dv0eBL 2m 或或v0eBL 4m ，故选项，故选项 A 正确。正确。 5.(多选多选)(2019郑州模拟)如图所示如图所示， 垂直纸面向里的匀强磁场以垂直纸面向里的匀强磁场以 MN 为边界为边界，左侧磁感应强度为左侧磁感应强度为 B1，右侧磁感应强度为右侧磁感应强度为 B2，B12B22 T， 比荷为比荷为 2106C/kg/kg 的带正电粒子从的带正电粒子从O O点以点以 v04104m/s 的速度垂直的速度垂直 于于 MN 进入右侧的磁场区域进入右侧的磁场区域，则粒子通过距离则粒子通过距离 O
8、点点 4 cm 的磁场边界上的磁场边界上 的的 P 点所需的时间为点所需的时间为() A 2 10 6 sB10 6 s C3 2 10 6 sD210 6 s 解析解析：选选 AC粒子在右侧磁场粒子在右侧磁场 B2中做匀速圆周运动中做匀速圆周运动，则则 qv0B2mv 02 R2 ，解得解得 R2mv 0 qB2 2 cm，故粒子经过半个圆周恰好到达，故粒子经过半个圆周恰好到达 P 点，轨迹如图甲所示。点，轨迹如图甲所示。 3 则粒子运动的时间则粒子运动的时间 t1T2 2 m qB2 2 10 6 s， 由于由于 B12B2， 由上面的求解可知粒子从由上面的求解可知粒子从 P 点射入左边的
9、磁场后，做半径点射入左边的磁场后，做半径 R11 2R 21 cm 的匀速圆周运动，经过两次周期性运动可再的匀速圆周运动，经过两次周期性运动可再 次经过次经过 P 点，轨迹如图乙所示，则粒子运动的时间点，轨迹如图乙所示，则粒子运动的时间 t2T1T23 2 10 6 s，在以后的运动，在以后的运动 中，粒子通过中，粒子通过 MN 的点会远离的点会远离 P 点，所以，粒子通过距离点，所以，粒子通过距离 O 点点 4 cm 的磁场边界上的的磁场边界上的 P 点点 所需的时间为所需的时间为 2 10 6 s 或或3 2 10 6 s。选项。选项 A、C 正确。正确。 6.(多选多选)如图所示，直角三
10、角形如图所示，直角三角形 ABC 内存在磁感应强度大小为内存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于、方向垂直于ABC 平面向里的匀强磁场平面向里的匀强磁场，O 点为点为 AB 边的中点边的中点，30 。一对正一对正、负电子负电子(不不 计重力计重力)自自 O 点沿点沿 ABC 平面垂直平面垂直 AB 边射入磁场边射入磁场，结果均从结果均从 AB 边射出磁边射出磁 场且均恰好不从两直角边射出磁场。下列说法正确的是场且均恰好不从两直角边射出磁场。下列说法正确的是() A正电子从正电子从 AB 边的边的 O、B 两点间射出磁场两点间射出磁场 B正、负电子在磁场中运动的时间相等正、负电子在磁场中运动的时间
11、相等 C正电子在磁场中运动的轨迹半径较大正电子在磁场中运动的轨迹半径较大 D正、负电子在磁场中运动的速率之比为正、负电子在磁场中运动的速率之比为(32 3)9 解析：解析：选选 ABD根据左手定则可知，正电子从根据左手定则可知，正电子从 AB 边的边的 O、B 两点间射出磁场，故两点间射出磁场，故 A 正确正确。由题意可知由题意可知，正正、负电子在磁场中运动的圆心角为负电子在磁场中运动的圆心角为 180 ，根据根据 t180 360 2m qB 可知正可知正、 负电子在磁场中运动的时间相等，故负电子在磁场中运动的时间相等，故 B 正确。正、负电子在磁场中做匀速圆周运动，对正正确。正、负电子在磁
12、场中做匀速圆周运动，对正 电子，根据几何关系可得电子，根据几何关系可得 3r11 2AB，解得正电子在磁场中运动的轨迹半径 ，解得正电子在磁场中运动的轨迹半径 r11 6AB；对负 ；对负 电子，根据几何关系可得电子，根据几何关系可得 r2 r2 cos 30 1 2AB，解得负电子在磁场中运动的轨迹半径 ，解得负电子在磁场中运动的轨迹半径 r2 2 33 2 AB，故故 C 错误错误。根据根据 qvBm v2 r 可知可知vqBr m ，正正、负电子在磁场中运动的速率之比负电子在磁场中运动的速率之比 为为v 1 v2 r1 r2 1 6 2 2 33 3 2 3 9 ，故，故 D 正确。正确
13、。 7.(2020大庆四中模拟)如图所示如图所示，在足够长的水平线上方有方向垂直在足够长的水平线上方有方向垂直 纸面向里范围足够大的匀强磁场区域。一带负电粒子纸面向里范围足够大的匀强磁场区域。一带负电粒子 P 从从 a 点沿点沿30 4 方向以初速度方向以初速度v垂直磁场方向射入磁场中垂直磁场方向射入磁场中，经时间经时间 t 从从 b 点射出磁场点射出磁场。不计粒子重力不计粒子重力，下列下列 说法正确的是说法正确的是() A粒子在磁场中偏转的弦长是其做圆周运动半径的粒子在磁场中偏转的弦长是其做圆周运动半径的 2 倍倍 B若若 P 的初速度增大为的初速度增大为 2v，粒子射出磁场时与水平线的夹角
14、为，粒子射出磁场时与水平线的夹角为 60 C若若 P 的初速度增大为的初速度增大为 3v，则经时间，则经时间 3t 射出磁场射出磁场 D 若磁场方向垂直纸面向外若磁场方向垂直纸面向外， 粒子粒子 P 还是从还是从 a 点沿点沿30 方向以初速度方向以初速度v射入磁场中射入磁场中， 则经时间则经时间 5t 射出磁场射出磁场 解析：解析：选选 D根据粒子做匀速圆周运动的对称性，当负粒子从根据粒子做匀速圆周运动的对称性，当负粒子从 b 点射出时，速度方向点射出时，速度方向 与水平线的夹角仍为与水平线的夹角仍为 30 ，由几何关系可知由几何关系可知，粒子在磁场中偏转的弦长等于其做圆周运动半粒子在磁场中
15、偏转的弦长等于其做圆周运动半 径径，所以选项所以选项 A 错误错误。若速度增大为若速度增大为 2v，虽然粒子做匀速圆周运动的半径加倍虽然粒子做匀速圆周运动的半径加倍，但出射的但出射的 速度方向仍与水平线夹角为速度方向仍与水平线夹角为 30 ，选项，选项 B 错误。由上述分析，若错误。由上述分析，若 P 的初速度增大为的初速度增大为 3v，则，则 出射时速度方向仍与水平线夹角为出射时速度方向仍与水平线夹角为 30 ，粒子在磁场中的圆弧所对的圆心角仍为，粒子在磁场中的圆弧所对的圆心角仍为 60 ，因粒，因粒 子的周期不变子的周期不变，则粒子仍经时间则粒子仍经时间 t 射出磁场射出磁场，所以选项所以
16、选项 C 错误错误。若磁场方向垂直纸面向外若磁场方向垂直纸面向外， 粒子粒子 P 还是从还是从 a 点沿点沿30 方向以初速度方向以初速度v射入磁场中，则粒子周期不变，由几何关系可射入磁场中，则粒子周期不变，由几何关系可 知，粒子在磁场中的圆弧所对的圆心角为知，粒子在磁场中的圆弧所对的圆心角为 300 ，根据，根据 t 2T 可知，粒子经时间 可知，粒子经时间 5t 射出磁射出磁 场，选项场，选项 D 正确。正确。 8(2019山东省菏泽市高三下学期第一次模拟考试)如图所示如图所示，abcd 为边长为为边长为 L 的正方的正方 形形，在四分之一圆在四分之一圆 abd 区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为磁场的磁感应强度为 B。 一个质量为一个质量为 m、电荷量为、电荷量为 q 的带电粒子从的带电粒子从 b 点沿点沿 ba 方向射入磁场，结果粒子
