《南方新高考高考物理大一轮复习专题八磁场第2讲磁场对运动电荷的作用课时作业》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南方新高考高考物理大一轮复习专题八磁场第2讲磁场对运动电荷的作用课时作业（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲磁场对运动电荷的作用一、单项选择题1如图K821所示，螺线管两端加上交流电压，沿着螺线管轴线方向有一电子射入，则该电子在螺线管内将做()图K821A加速直线运动B匀速直线运动C匀速圆周运动D往返运动2如图K822所示，一小球带负电，在匀强磁场中摆动，磁感应强度的方向垂直纸面向里若小球在A、B间摆动过程中，由A到C点时，绳拉力为T1，加速度为a1，由B到C点时，拉力为T2，加速度为a2，则()AT1T2，a1a2 BT1T2，a1a2CT1T2，a1a2 DT1T2，a1a2 图K822 图K8233(2016年黑龙江牡丹江期中)三个速度大小不同的同种带电粒子(重力不计)，沿同一方向从图K
2、823中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90、60、30，则它们在磁场中运动的时间之比为()A111 B123C321 D14(2014年安徽卷)“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体，使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部，而不与装置器壁碰撞已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，为约束更高温度的等离子体，则需要更强的磁场，以使带电粒子在磁场中的运动半径不变，由此可判断所需的磁感应强度B正比于()A BT C DT25(2013年新课标全国卷)如图K824所示，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应
3、强度大小为B，方向垂直于纸面向外一电荷量为q(q0)，质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60，则粒子的速率为(不计重力)()A B C D 图K824 图K8256圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图K825所示若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是()Aa粒子动能最大Bc粒子速率最大Cc粒子在磁场中运动时间最长D它们做圆周运动的周期TaTbTc7如图K826所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强
4、磁场一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力则()图K826Avbvc12，tbtc21Bvbvc22，tbtc12Cvbvc21，tbtc21Dvbvc12，tbtc12二、多项选择题8如图K827所示，在x0，y0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B.现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从x轴上的某点P沿着与x轴成30角的方向射入磁场不计重力的影响，则下列有关说法正确的是()图K827A只要粒子的速率合适，粒子就
5、可能通过坐标原点B粒子在磁场中运动所经历的时间可能为C粒子在磁场中运动所经历的时间可能为D粒子在磁场中运动所经历的时间可能为9(2016年吉林长春质检)如图K828所示在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场一带负电的粒子质量为m电荷量为q，从原点O以与x轴成30角斜向上射入磁场，且在x轴上方运动半径为R(不计重力)，则() 图K828A粒子经偏转一定能回到原点OB粒子在x轴上面的轨迹为劣弧，在x轴下面的轨迹为优弧C粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为12D粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴方向前进了3R10(2015年
6、新课标全国卷)有两个匀强磁场区域和，中的磁感应强度是中的k倍，两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动与中运动的电子相比，中的电子()A运动轨迹的半径是中的k倍B加速度的大小是I中的k倍C做圆周运动的周期是中的k倍D做圆周运动的角速度是中的k倍三、非选择题11(2015年山东卷)如图K829所示，直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内，O为圆心，GH为大圆的水平直径两圆之间的环形区域(区)和小圆内部(区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔一质量为m、电量为q的粒子由小孔下方处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场，由H点紧靠大圆
7、内侧射入磁场不计粒子的重力(1)求极板间电场强度的大小(2)若粒子运动轨迹与小圆相切，求区磁感应强度的大小(3)若区、区磁感应强度的大小分别为、，粒子运动一段时间后再次经过H点，求这段时间粒子运动的路程图K829第2讲磁场对运动电荷的作用1B2B3C解析：粒子在磁场中运动的周期的公式为T，由此可知，粒子的运动周期与粒子的速度大小无关，所以粒子在磁场中运动的周期相同由粒子的运动轨迹可知，三种速度的粒子的偏转角分别为90、60、30，所以偏转角为90的粒子的运动时间为T，偏转角为60的粒子的运动时间为T，偏转角为30的粒子的运动时间为T，所以有TTT321.故选C.4A5B解析：带电粒子从距离ab
8、为处射入磁场，且射出时与射入时速度方向的夹角为60，粒子运动轨迹如图D104所示，ce为射入速度所在直线，d为射出点，射出速度反向延长交ce于f点，磁场区域圆心为O，带电粒子所做圆周运动圆心为O，则O、f、O在一条直线上，由几何关系得带电粒子所做圆周运动的轨迹半径为R，由qvB，解得v，选项B正确图D104图D1056B7A解析：带正电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，运动轨迹如图D105所示，由几何关系得，rc2rb，b60，c120，由qvBm得，v，则vbvcrbrc12, 又由T，tT和B2C得tbtc21，故选项A正确，B、C、D错误8BC解析：根据同一直线边界上粒
9、子运动的对称性可知，粒子不可能通过坐标原点，A错误；粒子运动的情况有两种，一种是从y轴边界射出，最短时间要大于，故D错误；对应图D106轨迹时，t1，C正确；另一种是从x轴边界飞出，如轨迹，时间t3T，此时粒子在磁场中运动时间最长，故B正确图D106 图D1079CD解析：根据左手定则判断可知，粒子在第一象限沿顺时针方向旋转，而在第四象限沿逆时针方向旋转，故不回到原点O，故A错误因第四象限中磁感应强度为第一象限中的一半；根据R可知第四象限中的半径为第一象限中半径的2倍，如图D107所示由几何关系可知，负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60，在第四象限轨迹所对应的圆心角也为60，即粒子在x轴上
10、面和下面的轨迹均为劣弧，选项B错误，C正确；根据几何知识得：粒子第一次射入x轴上方磁场时，沿x前进距离为xR2R3R，故D正确，故选CD.10AC解析：电子在磁场中做匀速圆周运动时，向心力由洛伦兹力提供：qvB，解得r，因为中的磁感应强度是中的k倍，所以，中的电子运动轨迹的半径是中的k倍，故A正确加速度a，加速度大小是中的倍，故B错误由周期公式T，得中的电子做圆周运动的周期是中的k倍，故C正确角速度，中的电子做圆周运动的角速度是中的倍，D错误11解：(1)设极板间电场强度的大小为E，对粒子在电场中的加速运动，由动能定理得qEmv2 解得E.(2)设区磁感应强度的大小为B，粒子做圆周运动的半径为
11、R，由牛顿第二定律得qvB甲乙丙图D108如图D108甲所示，粒子运动轨迹与小圆相切有两种情况若粒子轨迹与小圆外切，由几何关系得R联立式得B若粒子轨迹与小圆内切，由几何关系得R联立式得 B.(3)设粒子在区和区做圆周运动的半径分别为R1、R2，由题意可知，区和区磁感应强度的大小分别为B1、B2，由牛顿第二定律得qvB1m，qvB2m代入数据得R1，R2设粒子在区和区做圆周运动的周期分别为T1、T2，由运动学公式得T1，T2据题意分析，粒子两次与大圆相切的时间间隔内，运动轨迹如图乙所示根据对称可知，区两段圆弧所对圆心角相同，设为1，区内圆弧所对圆心角设为2，圆弧和大圆的两个切点与圆心O连线间的夹角设为，由几何关系得1120218060粒子重复上述交替运动回到H点，轨迹如图丙所示，设粒子在区和区做圆周运动的时间分别为t1、t2，可得 t1T1, t2T2设粒子运动的路程为s，由运动学公式得sv(t1t2)联立式得s5.5D.
