2027物理高考调研夯基版高考总复习 课时作业45

课时作业（四十五）一、选择题1.图中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，导线中通有大小相同的电流，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时所受洛伦兹力的方向是(

)A．向左 B．向下C．向上 D．向右√123456789101112解析根据右手螺旋定则结合磁场叠加可知，a、c两导线在O点的合磁感应强度为零；d、b两导线在O点的合磁感应强度方向为竖直向上，根据左手定则可知，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时所受洛伦兹力的方向向左．故选A项．1234567891011122.(多选)太阳风是从太阳上层大气射出的带电粒子流，当太阳风掠过地球时，会引起地磁暴并影响通信．一定区域内的地磁场可视为方向垂直纸面向里的匀强磁场，太阳风中的某带电粒子以垂直该磁场方向的速度射入，其运动轨迹如图所示．已知带电粒子在运动过程中与空气分子碰撞，动能不断减小，带电荷量及质量均保持不变，则该粒子(

)

A．从a运动到b B．从b运动到aC．带正电 D．带负电√123456789101112√1234567891011123.(2022·辽宁)(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√123456789101112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√1234567891011121234567891011124．用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹．图甲是洛伦兹力演示仪的实物图，图乙是结构示意图．励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强．图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场．下列实验现象和分析正确的是(

)A．励磁线圈应通以逆时针方向的电流B．仅升高电子枪加速电场的电压，运动径迹的半径变大C．仅增大励磁线圈中的电流，运动径迹的半径变大D．仅升高电子枪加速电场的电压，电子运动的周期将变大123456789101112√1234567891011125.如图所示，带负电的小球从倾斜的绝缘真空管中由静止开始滑下，管道足够长，整个空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，小球与管道内壁之间的动摩擦因数恒定且不为零，真空管内径比小球直径略大一点，则在小球下滑至匀速的过程中，下列说法正确的是(

)A．小球先加速后减速B．小球一直受四个力作用C．小球的加速度先增大，后减小到零D．小球所受摩擦力先增大后减小√123456789101112解析小球开始向下运动过程中，小球受到重力、垂直管道向上的洛伦兹力、垂直管道向上的支持力和沿管道向上的滑动摩擦力，受力分析如图甲所示，随着小球速度的增加，洛伦兹力增大、支持力减小，由f＝μFN，可知，摩擦力减小，小球向下做加速度增大的加速运动，当向上的支持力减小为零时，小球的摩擦力也为零，此时小球沿管道向下的加速度最大．之后小球的速度继续增大，洛伦兹力大于重力垂直管道向下的分力，支持力改变为垂直管道向下，受力分析如图乙所示，123456789101112支持力随着小球的速度增大而增大，从而使摩擦力也随着增大，直到摩擦力增大到与重力沿管道向下的分力相等，此过程小球做加速度减小的加速运动．当摩擦力增大到与重力沿管道向下的分力相等以后小球做匀速运动，因此小球先做加速度增大的加速运动接着做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动．由以上分析可知，在小球下滑至匀速的过程中，小球一直加速，A项错误；当小球受到垂直管道向上的洛伦兹力等于重力垂直管道向下的分力时，小球只受重力和洛伦兹力两个力，B项错误；由以上分析可知，在小球下滑至匀速的过程中，小球的加速度先增大，后减小到零，C项正确；由以上分析可知，在小球下滑至匀速的过程中，摩擦力先减小后增大，D项错误．故选C项．123456789101112√1234567891011121234567891011127.(2025·新疆模拟)如图所示，虚线MN是区域Ⅰ和区域Ⅱ的边界，在区域Ⅰ和区域Ⅱ分布着磁感应强度大小不同且无限大的匀强磁场，磁场的方向均垂直纸面向里．将电子由O点以垂直于边界MN的速度射入区域Ⅰ，图中实线所示的“心形”图形是电子的运动轨迹．以下说法正确的是(

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A．电子在区域Ⅰ中的速度大于在区域Ⅱ中的速度B．电子先通过M点再通过N点C．区域Ⅰ的磁感应强度小于区域Ⅱ的磁感应强度D．“心形”图形逐渐向左移动√123456789101112123456789101112√1234567891011128.(多选)如图所示，在正六边形ABCDEF区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两个质子以不同的速率，先后从A点沿AD方向射入磁场，其中甲质子从F点射出，乙质子从E点射出．不计质子的重力，则甲、乙两质子(

)A．速率之比为1∶3B．速率之比为3∶1C．在磁场中运动的时间之比为1∶2D．在磁场中运动的时间之比为2∶1√1234567891011129.高能粒子对撞是研究物质本质、推动科技发展的重要手段．如图，在竖直向下的匀强磁场中，同一水平面内，电荷量为－4e、动量大小为2p的a粒子从E点竖直向上射出，电荷量为－3e、动量大小为p的b粒子从F点与a粒子反方向射出，两粒子运动到O点时，发生正碰并结合为一个新粒子．不计粒子重力及相对论效应，则新粒子的运动轨迹(虚线)可能是(

)√123456789101112123456789101112√123456789101112√123456789101112123456789101112二、非选择题11.如图所示的坐标系xOy的第一象限内，有垂直于坐标平面方向向里的匀强磁场，磁感应强度为B，x轴上有A、B两点，且O、A两点距离与A、B两点距离相等都为L，y轴上的C点与O点距离也为L，现有甲、乙两粒子自A点分别以不同的速率垂直于x轴方向射入第一象限，其中甲粒子会经过B点，乙粒子会经过C点，已知两个粒子的质量均为m，所带电荷量的绝对值都为q，不计两粒子所受的重力与粒子间的相互作用力．求：123456789101112(1)甲、乙两粒子的速率之比；123456789101112123456789101112(2)甲粒子从A点到B点所用的时间．12345678910111212.(2025·河南联考)如图所示，A点距坐标原点的距离为L，坐标平面内有边界过A点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于坐标平面向里．有一电子(质量为m、电荷量为e)从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场区域，在磁场中运动，从x轴上的B点射出磁场区域，此时速度方向与x轴的正方向之间的夹角为60°，求：1234567891011