【2019-2020】高考物理一轮复习第九章磁场第2节磁场对运动电荷的作用练习新

1、1 / 9【2019-20202019-2020】高考物理一轮复习第九章磁场第 2 2 节磁场对运动电荷的作用练习新人教版节磁场对运动电荷的作用练规范课时冲关A 级一基础练1. （08786913）（2018 漳州检测）带电粒子以初速度V。从a点进入匀强磁场，如图所示.运动中经过b点，Oa= Ob若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感应强度B之比为（）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,故ob= vt=Oa= qm2,由得E= 2V0，故选项 C 对.B2.（08786914）如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R的绝缘圆柱形

2、筒内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向平行于轴线.在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔MN,现有一束速率不同、比荷均为k的正、负离子，从M孔以a角入射，一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N孔射出（不考虑离子间的作用力和重力）.则从N孔射出的离子（）A.是正离子，速率为kBRcosaB.是正离子，速率为kBRsinaC.是负离子，速率为kBF/SinaA. V0C. 2V0B. 1V0D迈解析：C 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,O为圆心，故mwOa= Ob=mB，y2 / 9D.是负离子，速率为kBRcosa3 / 9解析：B由几何关系可知xoa=寸 3 只=tm”面,XOC=，解析：B

3、 因为离子向下偏，根据左手定则，离子带正电，运动轨迹如图所示，由几何乂才R/口kBR .关系可知r=，由qvB=m可得v=，故 B 正确.sinarsina3.（08786915）（2018 朝阳期末）如图所示，正方形区域ABCD有垂直于纸面向里的匀 强磁场，一个a粒子（不计重力）以一定速度从AB边的中点M沿既垂直于AB边又垂直于磁 场的方向射入磁场，正好从AD边的中点N射出.若将磁感应强度B变为原来的 2 倍，其他条件不变，则这个a粒子射出磁场的位置是（）B. ND之间的某一点C. CD之间的某一点解析：A 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，当mv射入，又从AD边的中点N射出，则速度必垂直

4、于AD边，A点为圆心，且R=，当磁感应qB1强度加倍时，半径变为原来的，则 A 正确.4. （08786916）在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场， 同一种带电粒子从O点射入磁场， 当入射方向与x轴的夹角a= 60时，速度为V1、V2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场， 如图所示，当a= 45时，为了使粒子从ab的中点c射出磁场，则速度应为（ ）A. A 点D. BC之间的某一点老*(V1+V2)A2(V1+V2)(V1+V2)4 / 95. (08786917)如图所示，M N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆 心，在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束./MO=60,在M

5、N处各有一条长直 导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流， 方向如图所示，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为Fi.若将M处长直导线移至P处，则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2.那么F2与Fi之比为()B. 3：2D. 1：2解析：B 长直导线在M N P处时在O点产生的磁感应强度B大小相等，M N处的导线在O点产生的磁感应强度方向都向下，合磁感应强度大小为B= 2B,P、N处的导线在O点产生的磁感应强度夹角为60,合磁感应强度大小为B2= 3B,可得，B：B= 3 : 2,又因为F洛=qvB所以F2:F1=3 : 2,选项 B 正确.6.(08786918)如图所示，MN上方存在匀强

6、磁场，带同种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入匀强磁场中，两粒子的入射方向与磁场边界MN勺夹角分别为 30和 60,且同时到达P点，已知OP= d,则(）XXX X.X XXX/XXXXXXAXXX X X X X X蛊漱必M役、似XW 0P/V又由于Xoc=XOa+XOb联立可得V3= （Vl+V2）.A. 3 ： 1C. 1 : 15 / 9A. a、b两粒子运动半径之比为1 ： 3B. a、b两粒子的初速率之比为5 : 2 3C.a、b两粒子的质量之比为 4:25D. a、b两粒子的电何量之比为2 : 15解析：D 由题图知a粒子在磁场中运动轨迹半径为ra=d,运动轨迹所对的圆心

7、角为300,运动轨迹弧长为Sa=5n|- =5-d,b粒子在磁场中运动轨迹半径为rbnfd,所对2nrb2rJ3nd的圆心角为 120,运动轨迹弧长为Sb= 亍=9 ，所以a、b两粒子运动半径之比为.3 : 1 , A 错；因运动时间t=V，而ta=tb,即卩a、b两粒子的初速率之比为 5 3： 2, B 错;1212因两粒子以相同的动能入射，2mava= qmvb，所以a、b两粒子的质量之比为 4： 75, C 错；因0bn|*mt= 360。xBq，所以a、b两粒子的电荷量之比为b: 15, D 对.7. （08786919）（多选）（2018 河南百校联盟质检）如图所示，一单边有界磁场的

8、边界上 有一粒子源，以与水平方向成0角的不同速率，向磁场中射入两个相同的粒子1 和 b,粒子 1 经磁场偏转后从边界上A点出磁场，粒子 2 经磁场偏转后从边界上B点出磁场，OA= AB则（）1 *加*Bl:A. 粒子 1 与粒子 2 的速度之比为 1 : 2B. 粒子 1 与粒子 2 的速度之比为 1 : 4C.粒子 1 与粒子 2 在磁场中运动的时间之比为1 : 1D.粒子 1 与粒子 2 在磁场中运动的时间之比为1 : 2I解析：AC 粒子进入磁场时速度的垂线与OA的垂直平分线的交点为粒子 1 在磁场中做 圆周运动的圆心，同理，粒子进入磁场时速度的垂线与OB的垂直平分线的交点为粒子 2 在

9、磁场中做圆周运动的圆心，由几何关系可知，两个粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为6 / 9mvr1:2= 1 : 2，由r= 可知，粒子 1 与粒子 2 的速度之比为 1 : 2, A 项正确，B 项错误；由qB于粒子在磁场中做圆周运动的周期均为T=,且两粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对qB的圆心角相同，因此粒子在磁场中运动的时间相同，即C 项正确，D 项错误.8. （08786920）（多选）（2018 西安长安一中一模）如图所示，有一个正方形的匀强磁场 区域abed,e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负 电的带电粒子，恰好从e点射出，贝 U （）7 / 9

10、A.如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从 d 点射出B.如果粒子的速度增大为原来的三倍，将从 f 点射出C.如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，也将从d 点射出D.只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时，从f点射出所用时间最短解析：AD 作出示意图如图所示，根据几何关系可以看出，当粒子从d点射出时，轨mv道半径增大为原来的二倍，由半径公式R= 可知，速度也增大为原来的二倍，则选项A 正qB确，C 项错误；当粒子的速度增大为原来的四倍时，才会从 的周期公式T=2nm可见粒子的周期与速度无关，在磁场中的运动时间取决于其轨迹圆弧qB所对应的圆心角，所以从e、d射出时所用时间相等

11、，从f点射出时所用时间最短，则选项D 正确.9.（08786921）（多选）如图在x轴上方存在垂直于纸面向里的磁感应强度为场，x轴下方存在垂直于纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场.一带负电的粒子质量为m电荷量为q,从原点O以与x轴成0= 30角斜向上射入磁场，且在x轴上方运动半径为R 不计重力），则（）f点射出，贝 U B 项错误；据粒子B的匀强磁B 级一能力练8 / 9粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1 : 2粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴方向前进了 3RA. 粒子经偏转一定能回到原点B. 粒子完成一次周期性运动的时间为nmqBC.D.9 / 9解析：BCD 根据左手定则判

12、断可知，粒子在第一象限沿顺时针方向运动，而在第四象限沿逆时针方向运动，故不可能回到原点0,故 A 错误因第四象限中磁感应强度为第一象限中的一半，故第四象限中的轨迹半径为第一象限中轨迹半径的2 倍，如图所示，由几何关系可知，负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60,在第四象限轨迹所对应的圆心角60nm也为 60,在一个周期内，粒子在第一象限运动的时间为ti=360T=诵；同理，在第四象限运动的时间为t2=360T，=g.響詔 完成一次周期性运动的时间为ti+12=nBm,故 B 正确由r=mV知粒子圆周运动的半径与B成反比，则粒子在x轴上方和下方 两磁场中运动的半径之比为 1 : 2,故 C正确

13、.根据几何知识得：粒子第二次射入x轴上方 磁场时，沿x轴前进的距离为x=R+ 2R=3R故 D正确.10.（08786922）（多选）（2018 安徽蚌埠期末）如图所示，ABCA为一个半圆形的有界匀强磁场，O为圆心，F、G分别为半径OA和OC的中点，D E点位于边界圆弧上，且DF/ EG/BO现有三个相同的带电粒子（不计重力）以相同的速度分别从B、D E三点沿平行BC方向 射入磁场，其中由B点射入磁场的粒子 1 恰好从C点射出，由D E两点射入的粒子 2 和粒 子 3 从磁场某处射出，则下列说法正确的是（）A. 粒子 2 从0点射出磁场B. 粒子 3 从C点射出磁场C.粒子 1、2、3 在磁场

14、的运动时间之比为3 : 2 : 3D. 粒子 2、3 经磁场偏转角相同解析：ABD 从B点射入磁场的粒子 1 恰好从C点射出，可知带电粒子运动的轨迹半径 等于磁场的半径，由D点射入的粒子 2 的圆心为E点，由几何关系可知该粒子从0点射出,10 / 9同理可知粒子 3 从C点射出，AB 正确；1、2、3 三个粒子在磁场中运动轨迹的圆心角为90、60、60,运动时间之比为3 : 2 : 2，C 错误，D 正确.11.(08786923)(2018 山东滨州一模)如图所示，半径为R的圆形区域位于正方形ABCD的中心，圆形区域内、外有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向相反.一质量 为m电荷量

15、为q的带正电粒子以速率vo沿纸面从M点平行于AB边沿半径方向射入圆形磁 场，在圆形磁场中转过 90从N点射出，且恰好没射出正方形磁场区域，粒子重力不计.求：(1)磁场的磁感应强度 B;(2)正方形区域的边长；粒子再次回到 M 点所用的时间.解析：(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，设粒子在圆形磁场中的 轨迹半径为r1,270一 打/口m0qvB=njr，由几何关系r1=R,解得B=R.正方形的边长L= 2r1+ 22= 4R2nR(3)粒子在圆形磁场中做圆周运动的周期 =,在圆形磁场中运动时间粒子在正方形区域做圆周运动的周期(2)设粒子在正方形磁场中的轨迹半径为2V02,粒子恰

16、好不从AB边射出，qvB= mr,2mv0Bq11 / 94nR再次回到M点的时间为t=tl+t2=.Vo“宀mv4nR答案：不(2)4R帀12. (08786924)如图所示，在无限长的竖直边界AC和DE间，上、下部分分别充满方向 垂直于ADE(平面向外的匀强磁场，上部分区域的磁感应强度大小为Bo,OF为上、下磁场的水平分界线.质量为m带电荷量为+q的粒子从AC边界上与O点相距为a的P点垂直于AC边界射入上方区域，经OF上的Q点第一次进入下方磁场区域，Q与O点的距离为 3a.不考虑粒子重力.(1) 求粒子射入磁场时的速度大小；(2) 要使粒子不从AC边界飞出，求下方磁场区域的磁感应强度应满足的条件；(3) 若下方区域的磁感应强度B=3B,粒子最终垂直DE边界飞出，求边界DE与AC间距 离的可能值.解析：(1)设粒子在OF上方做圆周运动的半径为 R,由几何关系可得： R= 5aA；|D2由牛顿第二定律可知qvB)=砧整理得v=譬(2)当粒子恰好不从AC边界飞出时，设粒子在OFT方做圆周运动的半径为1，由几何关系得r1+r1cos