2026版创新设计高考一轮复习物理课时跟踪练-第2讲　磁场对运动电荷的作用

第2讲磁场对运动电荷的作用(分值:100分)1~7题,每小题8分,8~10题,每小题10分,共86分。A级基础对点练对点练1对洛伦兹力的理解和应用1.如图a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相等的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是()A.向上 B.向下 C.向左 D.向右2.(多选)带电粒子在匀强磁场中的运动,如图所示,磁场水平向右分布在空间中,所有粒子的质量均为m,电荷量均为q,且粒子的速度方向与纸面平行,忽略粒子重力的影响,以下判断正确的是()A.甲粒子受到的洛伦兹力大小为qvB,且方向水平向右B.乙粒子受到的洛伦兹力大小为0,做匀速直线运动C.丙粒子做匀速圆周运动D.所有粒子运动过程中动能均不变3.正电子是电子的反粒子,与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场,从P点发出两个电子和一个正电子,三个粒子运动轨迹如图中的1、2、3所示。下列说法正确的是()A.磁场方向垂直于纸面向里B.轨迹1对应的粒子运动速度越来越大C.轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大D.轨迹3对应的粒子是正电子对点练2带电粒子在匀强磁场中的运动4.(多选)粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横截面的简化模型如图所示。内圆区域有垂直纸面向里的匀强磁场,外圆是探测器。两个粒子先后从P点沿径向射入磁场,粒子1沿直线通过磁场区域后打在探测器上的M点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N点。装置内部为真空状态,忽略粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是()A.粒子1可能为中子B.粒子2可能为电子C.若增大磁感应强度,粒子1可能打在探测器上的Q点D.若增大粒子入射速度,粒子2可能打在探测器上的Q点5.(多选)(2024·广西柳州模拟)如图所示,MN上方存在匀强磁场,同种粒子a、b从O点射入匀强磁场中,两粒子的入射方向与磁场边界MN的夹角分别为30°和60°,且均由P点射出磁场,则a、b两粒子在磁场中()A.运动半径之比为3∶1B.运动速率之比为1∶3C.转过的角度之比为5∶2D.运动时间之比为6∶56.(多选)(2025·山东济南高三开学考)如图所示,边长为2a的等边三角形PQR区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。底边中点O处有一粒子源,可平行于纸面向磁场内任意方向均匀发射同种带正电的粒子,粒子质量均为m,电荷量均为q,速度大小均为v0=aqBm。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,下列说法正确的是(A.带电粒子可能垂直PQ边出射B.带电粒子不可能垂直PR边出射C.从QR边出射的粒子占总粒子数的1D.从QR边出射的粒子占总粒子数的17.(多选)如图所示,在纸面内半径为R的圆形区域中有垂直于纸面向外的匀强磁场。一带电粒子从图中A点以水平速度v0垂直磁场射入,速度的方向与过圆心及A点的直线成60°角,当该带电粒子离开磁场时,速度方向刚好改变了120°角,下列说法正确的是()A.该粒子带正电B.该粒子带负电C.该粒子在磁场中运动的半径为r=23D.该粒子在磁场中运动的时间为t=4B级综合提升练8.(多选)(2024·河北卷,10)如图,真空区域有同心正方形ABCD和abcd,其各对应边平行,ABCD的边长一定,abcd的边长可调,两正方形之间充满恒定匀强磁场,方向垂直于正方形所在平面。A处有一个粒子源,可逐个发射速度不等、比荷相等的粒子,粒子沿AD方向进入磁场。调整abcd的边长,可使速度大小合适的粒子经ad边穿过无磁场区后由BC边射出。对满足前述条件的粒子,下列说法正确的是()A.若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°,则粒子必垂直BC射出B.若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°,则粒子必垂直BC射出C.若粒子经cd边垂直BC射出,则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为45°D.若粒子经bc边垂直BC射出,则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为60°9.如图所示,在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入,并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q,OP=a。不计粒子重力。根据上述信息可以得出()A.带电粒子在磁场中运动的轨迹方程B.带电粒子在磁场中运动的速率C.带电粒子在磁场中运动的时间D.该匀强磁场的磁感应强度10.(多选)(2025·河北省级联考)如图所示,边长为L的等边三角形abc区域外(包含边界)存在着垂直于abc所在平面向外的匀强磁场,P、Q为ab边的三等分点。一质量为m、电荷量为+q(q>0)的带电粒子在abc平面内以速度v0从a点垂直于ac边射入匀强磁场,恰好从P点第一次进入三角形abc区域。不计带电粒子重力,下列说法正确的是()A.磁场的磁感应强度大小为3B.粒子从bQ之间(不包括b、Q点)第二次通过ab边C.粒子从PQ之间(不包括P、Q点)第二次通过ab边D.粒子从a点开始到第二次通过ab边所用的时间为(6C级培优加强练11.(14分)(2024·重庆卷,14)有人设计了一粒子收集装置。如图所示,比荷为qm的带正电的粒子,由固定于M点的发射枪,以不同的速率射出后,沿射线MN方向运动,能收集各方向粒子的收集器固定在MN上方的K点,O点在MN上,且KO垂直于MN。若打开磁场开关,空间将充满磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出),速率为v0的粒子运动到O点时,打开磁场开关,该粒子会被收集,不计粒子重力,(1)(4分