高考物理一轮复习 第9章 磁场 第2讲 磁场对运动电荷的作用习题 新人教版.doc

第九章第2讲 磁场对运动电荷的作用1(2017全国卷)如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，p为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过p点，在纸面内沿不同的方向射入磁场，若粒子射入的速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速度为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则v2v1为(c)a2b1c1 d3解析由于是相同的粒子，粒子进入磁场时的速度大小相同，由qvbm可知，r，即粒子在磁场中做圆周运动的半径相同。若粒子运动的速度大小为v1，如图所示，通过旋转圆可知，当粒子的磁场出射点a离p点最远时，则ap2r1；同样，若粒子运动的速度大小为v2，粒子的磁场出射点b离p点最远时，则bp2r2，由几何关系可知，r1，r2rcos 30r，则，c项正确。2 (2016全国卷)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)abc d解析由题可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示，由几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的圆弧所对的圆心角为30，因此粒子在磁场中运动的时间为t，粒子在磁场中运动的时间与筒转过90所用的时间相等，即，求得，a项正确。3(2016全国卷)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(d)a bc d解析如图所示为带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹示意图，设出射点为p，粒子运动轨迹与on的交点为q，粒子入射方向与om成30角，则射出磁场时速度方向与mo成30角，由几何关系可知，pqon，故出射点到o点的距离为轨迹圆直径的2倍，即4r，又粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径r，所以d正确。4(2017河南质检)(多选)如图所示，水平圆形有界磁场的半径为r，磁感应强度大小为b，在磁场的右侧有一竖直放置的挡板，挡板足够长，圆心o到挡板的垂线oo长为2r，在圆心o处有一粒子源，沿oo方向射出质量为m、带电荷量为q、速度v的带正电的粒子，则下列说法正确的是(cd)a粒子在磁场中做圆周运动的偏向角为30b粒子在磁场中运动的时间为c从o点射出后，最后能打到挡板上m点的位置离o的距离为(21)rd将粒子从粒子源的出射方向逆时针转过30，则从磁场中射出的粒子将不可能打到挡板上解析设带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，由qvb及v得rr，粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图甲所示，由几何关系可知，粒子做圆周运动的圆心在磁场的边界上的a点，出射点为c，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为oac60，粒子在c点的速度与水平方向的夹角，即偏向角为60，a项错误；粒子在磁场中运动的时间t，b项错误；粒子在c点的速度反向延长线交oo于e点，根据几何关系可知oertan30r，因此eo2rr，因此mo(21)r，c项正确；将粒子的出射方向逆时针转过30，由图乙可知，粒子离开磁场的速度与挡板平行，不可能打到挡板上，d项正确。5(2017全国卷)如图，空间存在方向垂直于纸面(xoy平面)向里的磁场。在x0区域，磁感应强度的大小为b0；x0区域，磁感应强度的大小为b0(常数1)。一质量为m、电荷量为q(q0)的带电粒子以速度v0从坐标原点o沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求(不计重力)(1)粒子运动的时间；(2)粒子与o点间的距离。答案：(1)(1)(2)(1)解析(1)在匀强磁场中，带电粒子做圆周运动。设在x0区域，圆周半径为r1；在x0区域，圆周半径为r2。由洛伦兹力公式及牛顿定律得qb0v0mqb0