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1、【2019最新】精选高考物理一轮复习 第9章 磁场 第二节 磁场对运动电荷的作用达标诊断高效训练 (建议用时：60分钟)一、单项选择题1一个重力不计的带电粒子垂直进入匀强磁场，在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动则下列能表示运动周期T与半径R之间的关系图象的是()解析：选D.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，qvBmR，由圆周运动规律，T，可见粒子运动周期与半径无关，故D项正确2.(2018贵州遵义模拟)如图所示，两相邻且范围足够大的匀强磁场区域和的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B.一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域，其速度方向与磁场方向垂直且与分界线M
2、N成60角，经过t1时间后粒子进入到磁场区域，又经过t2时间后回到区域，设粒子在区域、中的角速度分别为1、2，则()A1211B1221Ct1t211 Dt1t221解析：选D.粒子在区域、中运动的周期分别为T1、T2，结合得1212，A、B错误；t1T1，t2T2，得t1t221，D正确，C错误3.(2018衡阳联考)如图所示，矩形虚线框MNPQ内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹粒子重力不计下列说法正确的是()A粒子a带负电B粒子c的动能最大C粒子b在磁场中运动的时
3、间最长D粒子b在磁场中运动时的向心力最大解析：选D.由左手定则可知，a粒子带正电，故A错误；由qvBm，可得r，由图可知粒子c的轨迹半径最小，粒子b的轨迹半径最大，又m、q、B相同，所以粒子c的速度最小，粒子b的速度最大，由Ekmv2，知粒子c的动能最小，根据洛伦兹力提供向心力有F向qvB，则可知粒子b的向心力最大，故D正确、B错误；由T，可知粒子a、b、c的周期相同，但是粒子b的轨迹所对的圆心角最小，则粒子b在磁场中运动的时间最短，故C错误4(2018吉林长春质检)如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒
4、子，恰好从e点射出，则()A如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出B如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从f点射出C如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的2倍，也将从d点射出D只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时，在e点射出所用时间最短解析：选A.如图所示，根据几何关系可以看出，当粒子从d点射出时，轨道半径增大为原来的二倍，由半径公式R可知，速度也增大为原来的二倍，选项A正确，选项B、C错误；由粒子的周期T，可知粒子的周期与速度无关，在磁场中的运动时间取决于其轨迹圆弧所对应的圆心角，所以从e、d射出时所用时间相等，从f点射出时所用时间最短，选项D错误5.(2018辽宁葫芦岛
5、六校联考)如图所示，在一个半径为R的半圆区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.O点是该半圆的圆心，OP是垂直于直线边界的半径两个完全相同的质量为m、电量为q的基本粒子以相同的速率v分别从O点沿OP和从P点沿PO射入磁场区域，对于两个粒子的运动情况下列分析正确的是() A从O点沿OP射入磁场的粒子将向上偏转B两粒子通过磁场的时间相等C如果v，则从O点沿OP射入磁场的粒子通过磁场的时间为D如果v，则从O点沿OP射入磁场的粒子通过磁场的时间较长解析：选C.根据左手定则可得从O点沿OP射入磁场的粒子受到向下的洛伦兹力，将向下偏转，A错误；由于两粒子轨迹的圆心角不同，所以所用时间不同，B错
6、误；若从O点沿OP射入磁场的粒子恰好从正下方射出磁场，则有，解得v，速度增大，则半径增大，所以若v，则粒子都是从O点正下方射出磁场，故所用时间为t，C正确；如果v，从O点沿OP射入磁场的粒子的圆心角为60，从P点沿PO射入磁场的粒子所对应的圆心角大于60，故从P点沿PO射入磁场的粒子通过磁场的时间较长，D错误二、多项选择题6.(2018浙江温州中学模拟)如图所示，范围足够大、磁感应强度为B的匀强磁场垂直于xOy平面向里，两质量相等的粒子带等量异种电荷，它们从x轴上关于O点对称的两点同时由静止释放，运动过程中未发生碰撞，不计粒子所受的重力则() A两粒子沿x轴做圆周运动 B运动过程中，若两粒子间
7、的距离等于初始位置间的距离时，它们的速度均为零C运动过程中，两粒子间的距离最小时，它们的速度沿x轴方向的分量vx可能不为零D若减小磁感应强度，再从原处同时由静止释放两粒子，它们可能会发生碰撞 解析：选BD.两个粒子在相互的库仑引力作用下，从静止开始加速，都受到向上的洛伦兹力而向上偏转，做曲线运动，但不是圆周运动，故A错误；两个粒子的速度大小情况相同若两粒子间的距离等于初始位置间的距离时，静电力对两个粒子做功为0，根据动能定理可知它们的速度均为零，故B正确；从开始运动到距离最小的过程，静电力一直做正功，动能都增大，速度与x轴的夹角不断增大，沿y轴方向的速度分量vy不断增大；当距离最小后，两者距离
8、增大，此时它们的速度沿x轴方向的分量vx为零，它们的速度沿y轴方向的分量vy最大，故C错误；若减小磁感应强度，由公式r分析可知，轨迹的曲率半径变大，可能发生碰撞故D正确7.(2018日照模拟)如图所示，以O为圆心的圆形区域内，存在方向垂直纸面向外的匀强磁场磁场边界上的A点有一粒子发射源，沿半径AO方向发射出速率不同的同种粒子(粒子重力不计)，垂直进入磁场下列说法正确的是()A速率越大的粒子在磁场中运动的时间越长B速率越大的粒子在磁场中运动的偏转角越小C速率越大的粒子在磁场中运动的向心加速度越大D速率越大的粒子在磁场中运动的角速度越大解析：选BC.根据r可知，速度大的粒子的运动半径较大，运动圆弧
9、对应的圆心角越小，在磁场中运动的偏转角越小，据T可知，粒子的周期和角速度与粒子的速率无关根据tT，则运动时间越小，故A、D错误，B正确；根据qvBma可知，速率越大的粒子在磁场中运动的向心加速度越大，选项C正确. 8(2018内蒙古奋斗中学模拟)如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子(不计重力)沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则()A从P点射出的粒子速度大B从Q点射出的粒子向心加速度大C从P点射出的粒子角速度大D两个粒子在磁场中运动的时间一样长解析：选BD.粒子的运动轨迹如图所示，粒子在磁场中做圆周运动，分别从P点和Q点射出，洛伦兹力提供向心力：
10、qvBm，轨迹半径r，两粒子比荷相等，rPrQ，所以vPvQ，故A错误；向心加速度a，vPvQ，所以aPaQ，故B正确；粒子在磁场中做圆周运动的周期T，角速度，两粒子比荷相等，所以周期相等、角速度相等，故C错误；根据几何关系可知，粒子在磁场中偏转的圆心角相等，粒子在磁场中运动的时间tT，所以粒子在磁场中运动的时间相等，故D正确三、非选择题9(2018长沙质检)如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B0.60 T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab距离l16 cm处，有一个点状的放射源S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是v3.0106
11、m/s，已知粒子的比荷5.0107 C/kg，现只考虑在图纸平面中运动的粒子，求ab上被粒子打中的区域的长度解析：粒子带正电，故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动，用R表示轨道半径，有qvBm由此得R代入数值得R10 cm可见RlRRcos 53R解得：B T5.33 T(取“”也可以)答案：(1)20 m/s(2)0.90 m(3)见解析11(2018湖南长沙长郡中学模拟)如图所示，ABCD为边长为2a的正方形，O为正方形中心，正方形区域左、右两对称部分中分别存在方向垂直ABCD平面向里和向外的匀强磁场一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从B点处以速度v垂直磁场方向射入左侧磁场区域，速度方向
12、与BC边夹角为15，粒子恰好经过O点，已知cos 15，粒子重力不计(1)求左侧磁场的磁感应强度大小；(2)若粒子从CD边射出，求右侧磁场的磁感应强度大小的取值范围解析：(1)粒子从B点射入左侧磁场，运动轨迹如图1所示，BO1O为等边三角形，由几何关系可得轨迹半径r1a，粒子在左侧磁场中运动，有qvB1，得B1.(2)当右侧磁场磁感应强度大小B2B1时，粒子从D点射出，运动轨迹如图2所示，这是粒子从CD边射出的最小磁感应强度，当磁感应强度增大时，粒子在右侧磁场中运动的轨迹半径减小，当运动轨迹与CD边相切时，磁感应强度最大，轨迹如图3所示：由几何关系可知：r2r2cos 15a得：r2粒子在右侧磁场中运动，有：qvB2m，得：B2m若粒子从CD边射出，右侧磁场磁感应强度大小的范围为：B2.答案：(1)(2) B29 / 9
