《【名师伴你行】2016高考二轮复习物理专题限时训练9 Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【名师伴你行】2016高考二轮复习物理专题限时训练9 Word版含解析（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 1 -专题限时训练( 九) 磁场及带电粒子在磁场中的运动(限时 45 分钟)一、单项选择题(每小题 6 分，共 30 分)1(2014新课标全国卷)如图所示，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场( 未画出) 一带电粒子从紧贴铝板上表面的 P 点垂直于铝板向上射出，从 Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点 O.已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变不计重力铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为()A2 B. C1 D.222答案：D解析：根据题图中的几何关系及带电粒子在匀强磁场中的运动性质可知：带电粒子
2、在铝板上方做匀速圆周运动的轨道半径 r1是其在铝板下方做匀速圆周运动的轨道半径 r2的 2 倍设粒子在 P点的速度为v1，根据牛顿第二定律可得 qv1B1 ，则 B1 ；同mv21r1 mv1qr1 2mEkqr1理，B 2 ，则 ，选项 D 正确，A 、B 、C 错mv2qr2 2m12Ekqr2 B1B2 22误高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 2 -2如图所示，虚线 MN 上方的空间内存在一磁感应强度大小为B 的匀强磁场一群电子以不同的速率 v 从 MN 边界上的 P 点以相同的方向射入磁场，其中某一速率为 v0 的电子从 Q 点射出已知电子入射方向与边界的夹角为
3、，则由以上条件可判断()A该匀强磁场的方向垂直纸面向外B所有电子在磁场中的运动轨迹都相同C所有电子的速度方向都改变了 2D速率大于 v0 的电子在磁场中运动的时间长答案：C解析：由左手定则可知该匀强磁场的方向垂直纸面向里，选项 A错误；由半径公式 r 可知，电子进入磁场的速率越大，其轨道mv0eB半径就越大，则不同速率的电子在磁场中的运动轨迹不同，选项 B 错误；所有电子在磁场中运动的圆心角为 2，所有电子的速度方向都改变了 2，选项 C 正确；又因为电子在磁场中运动的周期为 T ，2meB所以电子在磁场中运动的时间为 t T ，与电子运动的速率无22 2meB关，选项 D 错误3(2014安
4、徽理综) “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，而不高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 3 -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 TC. DT 2T3答案：A解析：由题意可知，等离子体的动能 EkcT(c 是比例系数) ，在磁场中做半径一定的圆周运动，由 qvBm 可知，v2rB ，因此 A 项正确， B、C、D 项错误mvrq 2mEkrq 2mcr
5、q T4如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子( 不计重力 )以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为 t.在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为 B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转 60角，根据上述条件不可能求下列物理量中的哪几个()A带电粒子的比荷B带电粒子在磁场中运动的时间C带电粒子在磁场中运动的半径高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 4 -D带电粒子在磁场中运动的角速度答案：C解析：设磁场区域的半径为 R，不加磁场时，带电粒子速度的表达式为 v2Rt带电粒子在磁场中的运动半径由题图可知rR
6、cot 30 R3由粒子在磁场中运动的轨道半径公式可得 R3mvqB由以上三式可得 qm 23Bt周期 T t2mqB 23qBt2qB 3在磁场中运动的时间 t tT6 36运动的角速度 ，所以选 C.2T 23t 233t5(2015烟台模拟) 如图所示，在边长为 L 的正方形区域内有垂高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 5 -直于纸面向里的匀强磁场，有一带正电的电荷，从 D 点以 v0 的速度沿 DB 方向射入磁场，恰好从 A 点射出已知电荷的质量为 m，带电量为 q，不计电荷的重力，则下列说法正确的是()A匀强磁场的磁感应强度为mv0qLB电荷在磁场中运动的时间为L
7、v0C若电荷从 CD 边界射出，随着入射速度的减小，电荷在磁场中运动的时间会减小D若电荷的入射速度变为 2v0，则粒子会从 AB 中点射出答案：A解析：由题图可以看出粒子做圆周运动的半径 rL，根据牛顿第二定律：qv 0Bm ，得 B ，A 正确；由 T ，转过的圆心v20r mv0qL 2Lv0角为 90，则 t ，故 B 错误；若电荷从 CD边界射出，则142Lv0 L2v0转过的圆心角均为 180，入射速度减小，T ，周期与速度无关，2mqB故电荷在磁场中运动的时间不变，C 错误；若电荷的入射速度变为2v0，则半径变为 2L，轨迹如图，高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网
8、- 6 -设 DF为 h，由几何知识： (2Lh) 2L 2(2L) 2，得 h(2 )3L L，可见 E不是 AB的中点，即粒子不会从 AB中点射出，D 错12误二、多项选择题(每小题 6 分，共 18 分)6(2015全国理综)指南针是我国古代四大发明之一关于指南针，下列说法正确的是()A指南针可以仅具有一个磁极B指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C指南针的指向会受到附近铁块的干扰D在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转答案：BC解析：指南针是一个小磁体，具有 N、S 两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的 N 极指向地理的北极，选项 A 错误，B 正确因为指南针
9、本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项 C 正确在地磁场中，指南针南北指向，当直导线在指南针正上方平行于指南针南北高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 7 -放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转正确选项为 B、C.7(2015杭州模拟) 如图所示，在竖直放置的金属板 M 上放一个放射源 C，可向纸面内各个方向射出速率均为 v 的 粒子，P 是与金属板 M 平行的足够大的荧光屏，到 M 的距离为 d.现在 P 与金属板 M间加上垂直于纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿 M板向上
10、射出的 粒子刚好垂直打在荧光屏上若 粒子的质量为 m，电荷量为 2e.则()A磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度 B 的大小为2mvedB磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度 B 的大小为mv2edC在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为 2dD在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为 4d答案：BC解析：由左手定则可判断，磁感应强度的方向垂直纸面向外，由Rd 得：B ，A 错误，B 正确； 粒子沿水平面向右mvBq mvdq mv2de运动时，恰好与光屏相切，此为打在屏上最下方的粒子，故荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为 2R2d，C 正确，D 错误高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 8
11、-8如图所示，在直线 MN 下方存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B.放置在直线 MN 上 P 点的离子源，可以向磁场区域纸面内的各个方向发射出质量为 m、电荷量为 q 的负离子，速率都为 v.对于那些在纸面内运动的离子，下列说法正确的是()A离子射出磁场的点 Q(图中未画出)到 P 的最大距离为mvqBB离子距离 MN 的最远距离为2mvqBC离子在磁场中的运动时间与射入方向有关D对于沿同一方向射入磁场的离子，射入速率越大，运动时间越短答案：BC解析：如图所示，垂直于 MN射入的离子，在射出磁场时其射出点 Q离 P点最远，且最远距离等于轨道半径的 2 倍，即 ，A 错；2mvqB平行于 MN且向 N侧射入的离子在磁场中运动时距离 MN有最远距离 PP，且为轨道半径的 2 倍，B 对；离子在磁场中运动的周期相同，运动时间由圆弧对应的圆心角决定，而圆心角由离子射入磁场的方向决定，因此运动时间与射入方向有关，C 对；对于沿同一方向射入的离子，运动时间由射入方向和运动周期决定，而运动周期与速率高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 9 -无关，故运动时间与速率无关，D 错三、计算题(每小题 16 分，共 32 分)9如图所示，在平面直角坐标系 xOy 的第四象限
