黑龙江省2020年高考物理一轮专题： 第38讲 磁场对运动电荷的作用A卷

1、黑龙江省2020年高考物理一轮专题： 第38讲 磁场对运动电荷的作用A卷姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 单选题 (共14题；共28分)1. （2分） K介子衰变的方程为：K0 ， 其中K介子和介子带负的基元电荷，0介子不带电一个K介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其迹为圆弧AP，衰变后产生的介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切如图所示，它们的半径RK与R之比为2:1.0介子的轨迹未画出由此可知的动量大小与0的动量大小之比为（ ）A . 1:1B . 1:2C . 1:3D . 1:62. （2分） (2017高二上中卫期末) 质子（p）即 H和粒子氦核42He以相同的速率在同一匀强磁场

2、中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和R ， 周期分别为Tp和T ， 则下列选项正确的是（ ）A . Rp：R=1：2，Tp：T=1：2B . Rp：R=1：1，Tp：T=1：1C . Rp：R=1：1，Tp：T=1：2D . Rp：R=1：2，Tp：T=1：13. （2分） (2017高二上河北期末) 如图是质谱仪的原理图，若速度相同的同一束粒子沿极板P1、P2的轴线射入电磁场区域，由小孔S0射入右边的偏转磁场B2中，运动轨迹如图所示，不计粒子重力下列相关说法中正确的是（ ）A . 该束带电粒子带负电B . 速度选择器的P1极板带负电C . 在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大D . 在

3、B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷 越小4. （2分） (2017高二下定州期中) 如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1或U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（ ） A . 仅增大U1 ， d将增大B . 仅增大U1 ， d将减小C . 仅增大U2 ， d将增大D . 仅增大U2 ， d将减小5. （2分） (2017高二上雅安期末) 正方形区域ABCD中有垂直

4、于纸面向里的匀强磁场，一个粒子（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，则这个粒子射出磁场的位置是（ ）A . A点B . ND之间的某一点C . CD之间的某一点D . BC之间的某一点6. （2分） (2018高二上阜新月考) 如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两粒子沿AB方向从A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出。则下列说法正确的是（ ） A . 从P点射出的粒子速度大B . 从Q点射出的粒子在磁场中运动的周期大C . 从Q点射出的粒子，在磁场中运动的

5、时间长D . 两粒子在磁场中运动的时间一样长7. （2分） 带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场,若只考虑洛伦兹力,则粒子一定（ ）A . 作匀速圆周运动B . 做匀速直线运动C . 速度方向不变D . 加速度方向不变8. （2分） 在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场的方向竖直向下，其俯视图如图，若小球运动到A点时，绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法不可能的是 A . 小球做逆时针匀速圆周运动，半径不变B . 小球做逆时针匀速圆周运动，半径减小C . 小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变D . 小球做顺时

6、针匀速圆周运动，半径减小9. （2分） (2020高二上成都期末) 根据电、磁场对运动电荷的作用规律我们知道,电场可以使带电粒子加(或减)速,磁场可以控制带电粒子的运动方向.回旋加速器,图示的质谱仪都是利用以上原理制造出来的高科技设备,如图中的质谱仪是把从S1出来的带电量相同的粒子先经过电压U使之加速,然后再让他们进入偏转磁场B,这样质量不同的粒子就会在磁场中分离.下述关于回旋加速器，质谱仪的说法中错误的是（ ） A . 经过回旋加速器加速的同种带电粒子，其最终速度大小与高频交流电的电压无关B . 经过回旋加速器加速的同种带电粒子，其最终速度大小与D型盒上所加磁场强弱有关C . 图示质谱仪中，

7、在磁场中运动半径大的粒子，其质量也大.D . 图示质谱仪中，在磁场中运动半径大的粒子，其电荷量也大.10. （2分） (2018高二上浙江月考) 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场；重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v正对着圆心O射入磁场，若粒子射入、射出磁场点间的距离为R，则粒子在磁场中的运动时间为（ ） A . B . C . D . 11. （2分） (2019高三上牡丹江月考) 如图所示，在 、 的长方形区域有垂直于xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不计），它们的速度方向均

8、在xoy平面内的第一象限，且与y轴正方向的夹角分布在0 范围内，速度大小不同，且满足 已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则下列说法正确的是（ ） A . 最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间为 B . 最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间大于 C . 最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为 D . 最后从磁场中飞出的粒子经历的时间小于 12. （2分） (2019高三上慈溪期末) 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似，已知静电场的方向平行于x轴，其电势q随x的分布如图所示，一质量m1.01020kg，带电荷量大小为q1.0109C的带

9、负电的粒子从（1，0）点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素，则（ ） A . x轴左侧的电场强度方向与x轴正方向同向B . x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比E1：E22：1C . 该粒子运动的周期T1.5108sD . 该粒子运动的最大动能Ekm2108J13. （2分） (2017高二上珠海期末) 在x轴上方存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成角（0）以速率v发射一个质量为m、电量为+q的粒子，不考虑其重力下列说法正确的是（ ）A . 粒子在磁场中运动的角速度为 B . 粒子在磁场中运动的

10、时间为 C . 粒子在磁场中运动的时间一定大于 D . 粒子离开磁场的位置距O点的距离为 sin14. （2分） 如图，正方形abcd中abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，bcd区域内有方向平行bc的匀强电场（图中未画出）一带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，接着从b点射出电场，不计粒子的重力，则（ ）A . 粒子带正电B . 电场的方向是由c指向bC . 粒子在b点和d点的动能相等D . 粒子在磁场、电场中运动的时间之比为2二、 多选题 (共4题；共12分)15. （3分） (2018高二上抚顺期末) 如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形竖直轨

11、道的内侧来回往复运动，它向左或向右运动通过最低点时（ ） A . 加速度大小相等B . 速度大小相等C . 所受洛仑兹力大小相等D . 轨道对它的弹力大小相等16. （3分） (2019高二上柳江期中) 带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的（ ） A . 洛伦兹力对带电粒子会做功B . 洛伦兹力的大小与速度无关C . 洛伦兹力不改变带电粒子的动能D . 洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向17. （3分） (2017高二上黑龙江期末) 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在

12、通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（ ）A . 增大匀强电场间的加速电压B . 增大磁场的磁感应强度C . 减小狭缝间的距离D . 增大D形金属盒的半径18. （3分） 粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速电压的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速不考虑相对论效应，则下列说法正确是（ ） A . 质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为

13、：1B . 加速的粒子获得的最大动能随加速电场U增大而增大C . 质子被加速后的最大速度不能超过2RfD . 不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速粒子三、 综合题 (共6题；共60分)19. （10分） (2019高二上揭西期中) 如图所示，有一电子(电荷量为e)经电压U0加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求： （1） 电子进入平行板时的速度 （2） 金属板AB的长度； （3） 电子穿出电场时的动能 20. （10分） (2017高二上盐城期末) 如图所示，在空间中存在垂直纸面向外，宽度为d的有界匀强磁场一质量

14、为m、带电荷量为q的粒子自下边界的P点处以速度v沿与下边界成=30角的方向垂直射入磁场，恰能垂直于上边界射出，不计粒子重力，题中d、m、q、v均为已知量则（1） 粒子带何种电荷？（2） 磁场磁感应强度为多少？21. （10分） 质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L ， 如图所示已知M、N两板间的电压为U ， 粒子的重力不计求：匀强磁场的磁感应强度B.22. （10分） (2016丽水模拟) 洛伦兹力演示仪可以演示电子在匀强磁场中的运动径迹。图甲为洛伦兹力演示仪实物图

15、，图乙为结构示意图。演示仪中有一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈（励磁线圈），当通过励磁线圈的电流为 I 时，线圈之间产生沿线圈轴向、磁感应强度 B=kI （k=110-3T/A）的匀强磁场；半径 R=80mm 的圆球形玻璃泡内有电子枪，可通过加速电压 U 对初速度为零的电子加速并连续发射，电子刚好从球心 O 点正下方 40mm 处的 S 点沿水平向左射出。当励磁线圈的电流 I =1A，加速电压 U=160V 时，测得沿顺时针方向运动的电子流径迹直径 D=80mm。试问：（1） 励磁线圈的电流方向如何？为了使电子流径迹的半径增大，可采取哪些措施？（2） 由题中数据可求得电子的比荷 e/m 为多大

16、？（3） 当励磁线圈的电流 I =07A 时，为使电子流形成完整的圆周运动，求加速电压的范围。（4） 若电子枪的加速电压可以在 0 到 250V 的范围内连续调节，且励磁线圈的电流从 05A 到 2A 的范围内连续调节。求玻璃泡上被电子击中范围的长度。23. （10分） (2018高二上张家口期末) 如图所示，在垂直挡板NN方向的右侧存在一垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q的带负电的粒子以速度v从小孔O垂直射人该匀强磁场中，轨迹经过磁场中某点P。已知O、P两点间距为 ，该磁场的磁感应强度为 。求： （1） 电子在磁场中做圆周运动的半径； （2） 电子由O运动至P点的时间。 24. （10分） (2017高二下衡水期末) 如图所示为质谱仪上的原理图，M为粒子加速器，电压为U1=5000V；N为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1=0.2T，板间距离为d=0.06m；P为一个边长为l的正方形abcd的磁场区，磁感应强度为B2=0.1T，方向垂直纸面向外，其中dc的中点S开有小孔，外侧紧贴dc放置一块荧光屏今有一比荷为 =108C/kg的正离子从静止开始经加速后，恰好通过速度选择器，从a孔以平行于ab方向进入abcd磁场区，正离子刚好经过小孔S 打在荧光屏上求：（1） 粒子离开