高三物理 专练34 磁场对运动电荷的作用

专练34磁场对运动电荷的作用1.如图，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.2两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的()A轨道半径减小，角速度增大 B轨道半径减小，角速度减小C轨道半径增大，角速度增大 D轨道半径增大，角速度减小3.现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍此离子和质子的质量比值约为()A11 B12 C121 D1444(2016课标)一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度顺时针转动在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30角当筒转过90时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒不计重力若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为()A. B. C. D.5.平面OM和平面ON之间的夹角为30，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q0)粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30角已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场不计重力粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为()A. B. C. D.6.如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场一带正电的 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()Avbvc12，tbtc21 Bvbvc21，tbtc12Cvbvc21，tbtc21 Dvbvc12，tbtc127如图所示，边长为L的正方形有界匀强磁场ABCD，带电粒子从A点沿AB方向射入磁场，恰好从C点飞出磁场；若带电粒子以相同的速度从AD的中点P垂直AD射入磁场，从DC边的M点飞出磁场(M点未画出)设粒子从A点运动到C点所用时间为t1，由P点运动到M点所用时间为t2(带电粒子重力不计)，则t1t2为()A21 B23 C32 D.8不计重力的两个带电粒子M和N沿同一方向经小孔S垂直进入匀强磁场，在磁场中的运动径迹如图分别用vM与vN，tM与tN，与表示它们的速率、在磁场中运动的时间、比荷，则()A如果，则vMvN B如果，则vM D如果tMtN，则9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在磁场中运动的时间最长D粒子b在磁场中运动时的向心力最大10(2017长沙四校一模)如图所示，圆心角为90的扇形COD内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，E点为半径OD的中点现有比荷大小相等的两个带电粒子a、b(不计重力)以大小不等的速度分别从O、E点均沿OC方向射入磁场，粒子a恰从D点射出磁场，粒子b恰从C点射出磁场，已知sin370.6，cos370.8，则下列说法中正确的是()A粒子a带正电，粒子b带负电B粒子a、b在磁场中运动的加速度大小之比为52C粒子a、b的速率之比为25D粒子a、b在磁场中运动的时间之比为18053专练34磁场对运动电荷的作用1D根据洛伦兹力提供向心力得qvB，粒子的动能Ekmv2，由此得磁感应强度B1，结合题意知动能和半径都减小为原来的一半，则磁感应强度B2，故，故D正确2D由于磁场方向与速度方向垂直，粒子只受到洛伦兹力作用，即qvBm，轨道半径R，洛伦兹力不做功，粒子从较强磁场进入到较弱磁场区域后，速度大小不变，但磁感应强度变小，轨道半径变大，根据角速度可判断角速度变小只有D正确3D设质子和离子的质量分别为m1和m2，原磁感应强度为B1，改变后的磁感应强度为B2.在加速电场中qUmv2，在磁场中qvBm，联立两式得m，故有144，选项D正确4.A定圆心、画轨迹，由几何关系可知，此段圆弧所对圆心角30，所需时间tT；由题意可知粒子由M飞至N与圆筒旋转90所用的时间相等，即t，联立以上两式得，A项正确5D粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由qvBm得R，分析图中角度关系可知，PO半径与OQ半径在同一条直线上则PQ2R，所以OQ4R，选项D正确6A由定圆心的方法知，粒子以vb射入时轨迹圆心在a点，半径为正六边形边长L；粒子以vc射入时轨迹圆心在M点，半径为2L；由半径公式r可得vbvcrbrc12，由几何图形可看出，两个圆弧轨迹所对圆心角分别是120、60，所以tbtc21，A项正确7C如图所示为粒子两次运动轨迹图，由几何关系知，粒子由A点进入C点飞出时轨迹所对圆心角190，粒子由P点进入M点飞出时轨迹所对圆心角260，则，故选项C正确8A由图可知rMrN.若，利用r，可得vMvN，A项正确、B项错误；若tMtN，利用T，可得，D项错误；若vMvN，利用r，可得，C项错误9D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10 CD本题考查了粒子在磁场中的运动问题，意在考查考生运用相关规律及数学知识解决物理问题的能力两个粒子的运动轨迹如答图所示，根据左手定则判断知粒子a带负电，粒子b带正电，A错误；设扇形COD的半径为r，粒子a、b的轨道半径分别为Ra、Rb，则Ra，Rr22，sin，得Rbr，53，由qvBm，得vR，所以粒子a、b的速率之比为，C正确；由牛顿第二定律