《高考物理课下限时集训 第2讲 磁场对运动电荷的作用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理课下限时集训 第2讲 磁场对运动电荷的作用（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 课下限时集训(时间：40 分钟满分：100 分)一、选择题(本题共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分)1. (2012兰州模拟)如图 1 所示，在匀强磁场中有 1 和 2 两个质子在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径 r1相切于 P 点，设 2，v 1、v 2，a 1、a 2，t 1、t 2，分别表示 1、2 两个质子的周期，线速度，向心加速度以及各自从经过 P 点算起到第一次通过图中虚线 经历的时间，则()图 1AT 1T 2 Bv 1v 2Ca 1Dt 1 v1 错误；由 a ，T ，得 a v，则 正确；又两质子的周期相同，由图
2、知质子 1 从经过 P 点算起到第一次通过图中虚线 转过的圆心角比质子 2 小，则 t1 正确。而显示其运动轨迹，如图 2 是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a 和 b 是轨迹上的两点，匀强磁场 B 垂直纸面向里。该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少。下列说法正确的是()图 2A粒子先经过 a 点，再经过 b 点B粒子先经过 b 点，再经过 a 点C粒子带负电D粒子带正电解析：选 粒子运动的轨迹可以判断，粒子在 a 点的曲率半径大于在 b 点的曲光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 。由 R 可知，半径越小速率越小，所以粒子在 b 点的速率小于在 a 点的速率，a 点，
3、再经过 b 点，A 正确，B 错误；根据左手定则可以判断粒子带负电，C 正确，D 错误。 所示，摆球带负电荷的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在 摆动过程中，由 A 摆到最低点 C 时，摆线拉力的大小为 球加速度大小为 B 摆到最低点 C 时，摆线拉力的大小为 球加速度大小为 ()图 3AF 1F 2，a 1a 2 BF 1F 2，a 1a 2CF 1F 2，a 1a 2 DF 1F 2，a 1a 2解析：选 B绳的拉力、洛伦兹力始终与单摆的运动方向垂直，不做功。只有重力做功，所以 a1a 2，当单摆由 A 摆到最低点 C 时，绳的拉力和洛伦兹力方向相同，由 B 摆到
4、最低点 C 时，绳的拉力与洛伦兹力方向相反，故 2。r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从 A 点以速度 直于磁场方向射入磁场中，并从 B 点射出。120，如图 4所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为()图 4A. 3 D由20可知，弧 对圆心角 60，故t T ，但题中已知条件不够，没有此项选择，另想办法找规律表16 t。由匀速圆周运动 t /图中分析有 R r，则 R r，则 t /，D 项正确。33 33 ，其中只有一根导线中通过有恒定电流。在两导线所确定的平面内，一电子从 P 点运动的轨迹的一部分如图 5 中曲线 示，则一定是( )图 5A线中通
5、有从 a 到 b 方向的电流B线中通有从 b 到 a 方向的电流C线中通有从 c 到 d 方向的电流D线中通有从 d 到 c 方向的电流解析：选 C根据电子运动的轨迹知在两导线之间的磁场方向垂直于两导线所在的平面，且由粒子运动的方向可知，通有由 b 到 a 的电流或 通有从 c 到 d 的电流，又从电子运动轨迹在向 靠近时半径变小，由 r 知距离 越近，磁感应强度 见 一定有电流，只有 C 正确。 是人工托克马克(人造核聚变 )实验中，用环状匀强磁场约束高能带电粒子的原理图，下列说法正确的是( )图 6A沿半径方向飞入环状磁场的粒子最容易飞出磁场B沿内圆切线方向飞入环状磁场的粒子最容易飞出磁场
6、C所有粒子在磁场中运动时间都相同D不同速度的粒子在磁场中运动时间一定不同解析：选 B粒子在匀强磁场中运动时间取决于圆弧所对的圆心角的大小，所以C、D 错误；沿内圆切线方向飞入环状磁场的粒子，穿出磁场所需的半径最小，由 R可知该粒子穿出磁场所需的速度最小，因而最容易飞出磁场，B 正确；沿半径方向飞入出磁场所需的速度较大，因而不容易飞出磁场，A 错误。7.(2013衡水模拟)如图 7 所示，一半径为 R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为 m，电荷量为 q 的正电荷( 重力忽略不计)以速度 v 沿正对着圆心 O 的方向射光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，从磁场中射出时速度方向
7、改变了 角。磁场的磁感应强度大小为 ()图 7A. 22C. 22解析：选 B粒子轨迹如图，根据几何关系 r再根据2，解得 B ，故 B 正确。 所示，有一个正方形的匀强磁场区域 e 是 中点，f 是 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子，恰好从 e 点射出，则()图 8A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三倍，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二倍，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，从 e 点射出所用时间最短解析：选 A作出示意图如图所示，根据几何关系可以
8、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， 项正确，C 项错误；当粒子的速度增大为原来的四倍时，才会从 f 点射出， B 项错误；据粒子的周期公式T ，可见粒子的周期与速度无关，在磁场中的运动时间取决于其轨2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。光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2013安徽“江南十校”联考) 如图 9 所示，边界 间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界 有一粒子源 S。某一时刻，从 S 平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用) ，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间
9、有大量粒子从边界 出磁场。已知0，从边界 出的粒子在磁场中运动的最短时间等于 (T 为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界 出的粒子)图 9A. 2C. B由右手定则知，粒子做逆时针圆周运动；粒子速度大小相同，故弧长越小，粒子在磁场中运动的时间就越短，过 S 作 D，如图所示，粒子轨迹过 D 点时在磁场中运动的时间最短；因磁场中运动的最短时间等于 ，故 60，由几何关系得，D；由于粒子沿逆时针方向运动，故沿 向射入的粒子在磁场中运动的时间最长，由几何关系知，粒子在磁场中运动的轨迹恰为半圆，故粒子在磁场中运动的最长时间为 ，选项 B 正确。2012江苏高考)如图 10 所示，磁感应强度为 B 的匀
10、强磁场的边界。一质量为 m、电荷量为 q 的粒子在纸面内从 O 点射入磁场。若粒子速度为 远能落在边界上的 A 点。下列说法正确的有( )图 10A若粒子落在 A 点的左侧，其速度一定小于 若粒子落在 A 点的右侧，其速度一定大于 粒子落在 A 点左右两侧 d 的范围内，其速度不可能小于 v0粒子落在 A 点左右两侧 d 的范围内，其速度不可能大于 v0 粒子由 O 点以速度 射时，最远落在 A 点，又粒子在 O 点垂直射入磁场时，在边界上的落点最远，即 ，所以粒子若落在 A 的右侧，速度应大于 正确；当粒子落在 A 的左侧时，由于不一定是垂直入射，所以速度可能等于、大于或小于 错误；当粒子射
11、到 A 点左侧相距 d 的点时，最小速度为 因 ，所以 v 0 ，所以粒子落在 A 点左右两侧 d 的范围内，v 0 ，C 正确；当粒子射到 A 点右侧相距 d 的点时，最小速度 ，又因 ，即 v1v 0 ，D 错误。d2 非选择题(本题共 2 小题，共 40 分)11(18 分) 如图 11 所示，一束电子(电荷量为 e)以速度 v 垂直射入磁感应强度为 B，宽度为 d 的匀强磁场中，穿过磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为 30，求：图 11(1)电子的质量是多少？(2)穿过磁场的时间是多少？(3)若改变初速度大小，使电子刚好不能从 A 边射出，则此时速度 v是多少？解析：(1)作出
12、速度方向的垂线，如图所示，设电子在磁场中运动轨道半径为 r，电子的质量是 m，由几何关系得 r 2子在磁场中运动 m ，r 。2)电子运动轨迹对应的圆心角306电子运动的周期 T2t T 。2 )电子刚好不能从 A 边射出( 与右边界相切)，此时电子的轨道半径为 rd由 r 得 v 。q 1) (2) (3)222 分) 如图 12 所示，在一底边长为 2a， 30的等腰三角形区域内( D 在底边中点)，有垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为 m，电荷量为 q 的带正电的粒子从静止开始经过电势差为 U 的电场加速后，从 D 点垂直于 入磁场，不计重力与空气阻力的影响。图 12(1)若粒子恰好垂直于 射出磁场，求磁场的磁感应强度 B 为多少？(2)改变磁感应强度的大小，粒子进入磁场偏转后能打到 ，求粒子从进入磁场到第一次打到 的最长时间是多少？解析：(1)依题意，粒子经电场加速射入
