（江苏专用）2018届高三物理一轮复习 必考部分 第8章 磁场 第2节 磁场对运动电荷的作用课时强化练.doc

磁场对运动电荷的作用(限时：40分钟)a级跨越本科线1(多选)一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v射入磁感应强度为b的匀强磁场不计粒子重力下列说法正确的是()a若v与b的方向垂直，入射速度v越大，则轨道半径越大b若v与b的方向垂直，入射速度v越大，则运动周期越大c若v与b的方向相同，则粒子在运动过程中速度不断变大d若v与b的方向相同，则粒子在运动过程中速度保持不变ad根据洛伦兹力等于向心力得r，v越大，r越大，a选项正确；由于周期不随速度变化而变化，所以b选项错误；v与b的方向相同时，洛伦兹力为零，所以速度不变，c选项错误、d选项正确2(2015全国卷)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() 【导学号：96622346】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d分析轨道半径：带电粒子从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的速度v大小不变，磁感应强度b减小，由公式r可知，轨道半径增大分析角速度：由公式t可知，粒子在磁场中运动的周期增大，根据知角速度减小选项d正确3(多选)(2017淮安模拟)如图8219所示，a、b、c是三个面积相等的匀强磁场区域，图中的虚线是三个圆直径的连线，该虚线与水平方向的夹角为45.一个不计重力的带电粒子，从a磁场的m点以初速度v0竖直向上射入磁场，运动轨迹如图，最后粒子从c磁场的n点离开磁场已知粒子的质量为m，电荷量为q，匀强磁场的磁感应强度为b.则()图8219a磁场a和c的方向垂直于纸面向里，磁场b的方向垂直于纸面向外b粒子在n的速度方向水平向左c粒子从m点运动到n点的时间为d粒子从m点运动到n点的时间为bc不知道带电粒子的电性，所以无法判断磁场的方向，a项错误；根据几何关系，粒子在n的速度方向水平向左，b项正确；粒子从m点运动到n点的时间为四分之三个周期，由t，可得t，所以时间tt，c项正确，d项错误4(2016全国甲卷)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8220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()图8220a. b. c. d.a如图所示，粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆弧所对应的圆心角由几何知识知为30，则，即，选项a正确5(2016四川高考)如图8221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() 【导学号：96622347】图8221avbvc12，tbtc21bvbvc21，tbtc12cvbvc21，tbtc21dvbvc12，tbtc12a如图所示，设正六边形的边长为l，当带电粒子的速度为vb时，其圆心在a点，轨道半径r1l，转过的圆心角1，当带电粒子的速率为vc时，其圆心在o点(即fa、cb延长线的交点)，故轨道半径r22l，转过的圆心角2，根据qvbm，得v，故.由于t得t，所以两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，又tt，所以.故选项a正确，选项b、c、d错误6如图8222所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的m、n两小孔中，o为m、n连线中点，连线上a、b两点关于o点对称导线均通有大小相等、方向向上的电流已知长直导线在周围空间某点产生的磁场的磁感应强度b，式中k是常数、i是导线中电流、r为该点到直导线的距离现有一置于a点的带负电小球获得一沿ab方向的初速度v0，已知小球始终未离开桌面则小球在两导线间的运动情况下列说法正确的是()图8222a小球先做加速运动后做减速运动b小球做曲率半径先增大，后减小的曲线运动c小球对桌面的正压力先减小后增大d小球做匀速直线运动d由安培定则，m导线在ab间的磁场方向垂直纸面向里，n导线在ab间的磁场方向垂直纸面向外，根据矢量的叠加可得，m到o的磁场方向垂直纸面向里，大小逐渐减小，o到n的磁场方向垂直纸面向外，大小逐渐增大对带负电小球，在水平方向不受力，做匀速直线运动，由左手定则，m到o的洛伦兹力方向竖直向下，大小逐渐减小，o到n的洛伦兹力方向竖直向上，大小逐渐增大再由平衡条件知小球对桌面的压力逐渐减小，只有选项d正确7(多选)如图8223所示，ab是匀强磁场的边界，质子(h)和粒子(he)先后从c点射入磁场，初速度方向与ab边界夹角均为45，并都到达d点不计空气阻力和粒子间的作用关于两粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是()图8223a质子和粒子运动轨迹相同b质子和粒子运动动能相同c质子和粒子运动速率相同d质子和粒子运动时间相同ab带电粒子在磁场中的偏转角度都为90，对应的弦长都为cd，故质子和粒子运动轨迹相同，选项a正确；带电粒子在磁场中的运动周期t，在磁场中的运动时间tt，质子(h)和粒子(he)比荷不同，质子和粒子运动时间不同，选项d错误；根据r知，质子和粒子半径相同，比荷不同，则运动速率不同，又因相同，故质子和粒子运动动能相同，选项b正确，c错误8如图8224所示，在荧光屏mn上方分布了水平方向的匀强磁场，磁感应强度的大小b0.1 t、方向与纸面垂直距离荧光屏h16 cm处有一粒子源s，以速度v1106 m/s不断地在纸面内向各个方向发射比荷1108 c/kg的带正电粒子，不计粒子的重力则粒子打在荧光屏范围的长度为() 【导学号：96622348】图8224a12 cmb16 cmc20 cm d24 cmc如图所示，粒子在磁场中做圆周运动的半径为r10 cm，若粒子打在荧光屏的左侧，当弦长等于直径时，打在荧光屏的最左侧，由几何关系有x112 cm；粒子的运动轨迹与荧光屏右侧相切时，打在荧光屏的最右侧，由几何关系有x28 cm.根据数学知识可知打在荧光屏上的范围长度为xx1x212 cm8 cm20 cm，选项c正确b级名校必刷题9(多选)如图8225所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5 t的匀强磁场，一个质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一个质量为m0.1 kg、带正电q0.2 c的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力现对木板施加方向水平向左，大小为f0.6 n的恒力，g取10 m/s2.则滑块()图8225a开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动b一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动，直到滑块飞离木板为止c速度为6 m/s时，滑块开始减速d最终做速度为10 m/s的匀速运动ad以整体为研究对象，由牛顿第二定律得a m/s22 m/s2，所以使滑块产生加速度的静摩擦力为ffma20.1 n0.2 n，而最大静摩擦力为ffmaxmg0.1100.5 n0.5 n0.2 n，当滑块运动后因受到向上的洛伦兹力，故ffmax(mgqbv)，当ffmaxff时滑块做匀加速运动，当ffmax0)，不计重力现粒子以沿正对co中点且垂直于co方向射入磁场区域，发现带电粒子恰能从bd之间飞出磁场则() 【导学号：96622350】图8228a从b点飞出的带电粒子的速度最大b从d点飞出的带电粒子的速度最大c从d点飞出的带电粒子的时间最短d从b点飞出的带电粒子的时间最短ad从bd之间飞出磁场的粒子的运动轨迹的圆心都在po1直线上，如图所示，轨迹运动如图中1、2、3所示由b到d过程，粒子的轨迹半径逐渐减小，经过b点的运动轨迹半径最大，经过d点的运动轨迹半径最小，由qvb得，从b点飞出的带电粒子的速度最大，从d点飞出的带电粒子的速度最小，选项a正确，b错误；由t，同种粒子在相同磁场中做匀速圆周运动的周期相同，粒子在磁场中运动时间tt，由b到d过程，粒子运动轨迹所对应的圆心角逐渐增大，经过d点的运动轨迹中粒子所对应的圆心角最大，经过b点的运动轨迹中粒子所对应的圆心角最小，故从d点飞出的带电粒子的时间最长，从b点飞出的带电粒子的时间最短，选项d正确，c错误13(多选)(2015四川高考)如图8229所示，s处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板mn垂直于纸面，在纸面内的长度l9.1 cm，中点o与s间的距离d4.55 cm，mn与so直线的夹角为，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度b2.0104 t，电子质量m9.11031 kg，电量e1.61019 c，不计电子重力，电子源发射速度v1.6106 m/s的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为l，则()图8229a90时，l9.1 cmb60时，l9.1 cmc45时，l4.55 cm d30时，l4.55 cmad电子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力：evb，r4.55102 m4.55 cm，90时，击中板的范围如图(a)，l2r9.1 cm，选项a正确；60时，击中板的范围如图(b)所示，l2r9.1 cm，选项b错误；30，如图(c)所示，lr4.55 cm，当45时，击中板的范围如图(d)所示，lr(r4.55 cm)，故选项d正确、选项c错误14如图8230所示，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为b，mm和nn是它的两条边界现有质量为m，电荷量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入要使粒子不能从边界nn射出，则粒子入射速率v的最大值可能是多少图8230【解析】题目中只给出粒子“电荷量为q”，未说明是带哪种电荷若q为正电荷，轨迹是如图所示的上方与nn相切的圆弧，轨道半径：r又drrcos 45解得v.若q为负电荷，轨迹如图所示的下方与nn相切的圆弧，则有：rdrrcos 45，解得v.【答案】(2)(q为正电荷)或(2)(q为负电荷)15(2016浙江高考)为了进一步提高回旋加速器的能量，科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”在扇形聚焦过程中，离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转扇形聚焦磁场分布的简化图如图8231所示，圆心为o的圆形区域等分成六个扇形区域，其中三个为峰区，三个为谷区，峰区和谷区相间分布峰区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b，谷区内没有磁场质量为m，电荷量为q的正离子，以不变的速率v旋转，其闭合平衡轨道如图中虚线所示图8231(1)求闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r，并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针；(2)求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期t；(3)在谷区也施加垂直