3年高考（浙江专用）高三物理一轮复习 第8章 第2讲 带电粒子在匀强磁场中的运动练习.doc

【3年高考】（浙江专用）2016届高三物理一轮复习 第8章 第2讲 带电粒子在匀强磁场中的运动练习1.(2014课标,16,6分)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()a.2b. c.1d.2.(2014课标,20,6分)图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是()a.电子与正电子的偏转方向一定不同b.电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同c.仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子d.粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小3.(2014安徽理综,18,6分)“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.b.tc.d.t24.(2013课标,18,6分)如图,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.5.(2013广东理综,21,6分)如图,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从o点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏p上。不计重力。下列说法正确的有()a.a、b均带正电b.a在磁场中飞行的时间比b的短c.a在磁场中飞行的路程比b的短d.a在p上的落点与o点的距离比b的近6.(2012安徽理综,19,6分)如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从a点沿直径aob方向射入磁场,经过t时间从c点射出磁场,oc与ob成60角。现将带电粒子的速度变为v/3,仍从a点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为()a.tb.2tc.td.3t7.(2012江苏单科,9,4分)如图所示,mn是磁感应强度为b的匀强磁场的边界。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v0,最远能落在边界上的a点。下列说法正确的有()a.若粒子落在a点的左侧,其速度一定小于v0b.若粒子落在a点的右侧,其速度一定大于v0c.若粒子落在a点左右两侧d的范围内,其速度不可能小于v0-d.若粒子落在a点左右两侧d的范围内,其速度不可能大于v0+1.d由题图可知,带电粒子在铝板上方的轨迹半径为下方轨迹半径的2倍;由洛伦兹力提供向心力:qvb=得v=;其动能ek=mv2=,故磁感应强度b=,=,选项d正确。2.ac在同一匀强磁场中,各粒子进入磁场时速度方向相同,但速度大小关系未知。由左手定则可知电子与正电子进入磁场时所受洛伦兹力方向相反、偏转方向必相反,故a正确。因r=,各粒子虽q相同、但v关系未知,故m相同、v不同时轨迹半径不同,而当r相同时只能表明mv相同,不能确定m的关系,故b错误、c正确。由ek=mv2有r=,可见当ek越大时确定的粒子其轨迹半径越大,故d错误。3.a等离子体在磁场中受到的洛伦兹力提供向心力,有:qvb=,得v=动能ek=mv2=由题意得ek=kt故有:kt=得b=即b,选项a正确。4.b作出粒子运动轨迹如图中实线所示。因p到ab距离为,可知=30。因粒子速度方向改变60,可知转过的圆心角2=60。由图中几何关系有(r+)tan =r cos ,解得r=r。再由bqv=m可得v=,故b正确。5.ad因离子均向下偏转打到屏p上,根据左手定则可知a、b均带正电,a项正确。又因a、b为同种离子,m、q均相同,由r=,t=,可知它们的轨道半径r与周期t也均相同。而a离子的轨迹是一段优弧,b离子的轨迹是一个半圆。a的路程比b的路程长,飞行时间也比b的飞行时间长,故b、c项均错误。b在p上的落点到o点的距离等于圆轨迹的直径,说明b的落点离o点最远,故d项正确。6.b粒子沿半径方向进入圆形磁场区域时,一定沿半径方向射出,如图。粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,由qvb=m得r=,t=。由数学知识得:粒子以速度v进入磁场时,圆周运动的半径r=r,转过的圆心角=60;粒子以速度进入磁场时,圆周运动的半径r=r,转过的圆心角=120,周期t与速度无关,所以t=t=2t,b正确。7.bc当粒子从o点垂直于mn进入磁场时,落在mn上的点离o点最远,设o、a间的距离为d+x,则有:=当v0大小不变、方向改变时,粒子就落在a点的左侧,故a项错误。若粒子落在a点的右侧,由r