《（浙江選考）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第八章 2 第2節(jié) 磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用練習(xí)（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江選考）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第八章 2 第2節(jié) 磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用練習(xí)（含解析）（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用
1．速率相同的電子垂直磁場方向進(jìn)入四個(gè)不同的磁場，其軌跡照片如圖所示，則磁場最強(qiáng)的是( )
解析：選D.由qvB＝可得B＝.磁場最強(qiáng)的是對(duì)應(yīng)軌跡半徑最小，選項(xiàng)D正確．
2．(2019·溫州期末聯(lián)考)如圖是在有勻強(qiáng)磁場的云室中觀察到的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖，帶電粒子沿軌跡由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里．該粒子在運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)量和電荷量不變(不計(jì)粒子重力)，下列說法正確的是( )
A．粒子的動(dòng)能逐漸減小
B．粒子的動(dòng)能不變
C．粒子帶正電
D．粒子在A點(diǎn)受到的洛倫茲力小于在B點(diǎn)受到的洛倫茲力
解析：選A.粒子在云室中從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，運(yùn)動(dòng)半徑逐
2、漸減小，根據(jù)r＝，可知其速度逐漸減小，故粒子的動(dòng)能逐漸減小，A正確，B錯(cuò)誤；磁場垂直于紙面向里，粒子由A運(yùn)動(dòng)到B，所受洛倫茲力方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡內(nèi)側(cè)；故由左手定則可知該粒子帶負(fù)電；由于粒子在B點(diǎn)的速度較小，根據(jù)F＝Bvq可知粒子在B點(diǎn)受到的洛倫茲力小于在A點(diǎn)受到的洛倫茲力，故C、D錯(cuò)誤．
3．(2019·麗水檢測)質(zhì)譜儀主要由加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成，其原理圖如圖．設(shè)想有一個(gè)靜止的帶電粒子P(不計(jì)重力)，經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到底片上的D點(diǎn)，設(shè)OD＝x，則圖中能正確反映x2與U之間函數(shù)關(guān)系的是( )
解析：選A.根據(jù)動(dòng)能定理qU＝mv2得v
3、＝ .粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力提供向心力qvB＝m，則R＝.x＝2R＝ ，知x2∝U，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．
4.(多選)(2019·金華檢測)如圖所示，速度不同的同種帶電粒子(重力不計(jì))a、b沿半徑AO方向進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，a、b兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為AB和AC，則下列說法中正確的是( )
A．a(chǎn)、b兩粒子均帶正電
B．a(chǎn)粒子的速度比b粒子的速度大
C．a(chǎn)粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比b粒子長
D．兩粒子離開磁場時(shí)的速度反向延長線一定都過圓心O
解析：選CD.粒子進(jìn)入磁場時(shí)所受的洛倫茲力向下，根據(jù)左手定則知，粒子均帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤．根據(jù)a、b的運(yùn)動(dòng)軌跡知，b的軌道半徑大于
4、a的軌道半徑，根據(jù)r＝知，b粒子的速度大于a粒子的速度，故B錯(cuò)誤．a(chǎn)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的圓心角大于b粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的圓心角，根據(jù)T＝知，兩粒子的周期相同，結(jié)合t＝ T知，a粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于b粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故C正確．進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，速度方向指向圓心O，根據(jù)圓的對(duì)稱性可以知道，離開磁場時(shí)，速度一定背離圓心，故D正確．
5.(多選)(2019·舟山質(zhì)檢)如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的邊界上，有兩個(gè)質(zhì)量和電量均相同的正、負(fù)離子(不計(jì)重力)，從點(diǎn)O以相同的速度先后射入磁場中，入射方向與邊界成θ角，則正、負(fù)離子在磁場中( )
A．運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同
B．運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑相同
C
5、．重新回到邊界時(shí)速度的大小和方向相同
D．重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離不相等
解析：選BC.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)周期為T＝，則知兩個(gè)離子圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等．根據(jù)左手定則分析可知，正離子逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，重新回到邊界時(shí)正離子的速度偏轉(zhuǎn)角為2π－2θ，軌跡的圓心角也為2π－2θ，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝T.同理，負(fù)離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝T，顯然時(shí)間不等，故A錯(cuò)誤．根據(jù)牛頓第二定律得：qvB＝m得：r＝，由題意可知q、v、B大小均相同，則r相同，故B正確．正負(fù)離子在磁場中均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度沿軌跡的切線方向，根據(jù)圓的對(duì)稱性可知，重新回到邊界時(shí)速度大小與方向相同，故C正確．根據(jù)幾何知識(shí)得知重新回到邊界的位
6、置與O點(diǎn)距離x＝2rsin θ，r、θ相同，則x相同，故D錯(cuò)誤．
【課后達(dá)標(biāo)檢測】
一、選擇題
1.(2019·浙江黃巖選考適應(yīng)性考試)兩個(gè)質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖．若不計(jì)粒子的重力，則下列說法正確的是( )
A．a(chǎn)粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電
B．a(chǎn)粒子在磁場中所受洛倫茲力較大
C．b粒子動(dòng)能較大
D．b粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長
答案：C
2.初速度為v0的電子，沿平行于通電長直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子的初始運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，則( )
A．電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變
7、B．電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率改變
C．電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變
D．電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率改變
答案：A
3.(2019·寧波質(zhì)檢)如圖所示，一個(gè)帶正電q的帶電體處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場B中，帶電體的質(zhì)量為m，為了使它對(duì)水平的絕緣面恰好沒有正壓力，則應(yīng)該( )
A．將磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值增大
B．使磁場以速率v＝向上運(yùn)動(dòng)
C．使磁場以速率v＝向右運(yùn)動(dòng)
D．使磁場以速率v＝向左運(yùn)動(dòng)
答案：D
4．(2019·嘉興高三選考科目教學(xué)測試)如圖所示，在邊長為2a的正三角形區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電粒子(重力不計(jì))從AB邊的中點(diǎn)O以速度v進(jìn)入
8、磁場，粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向垂直于磁場且與AB邊的夾角為60°，若要使粒子能從AC邊穿出磁場，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B需滿足( )
A．B> B．B<
C．B> D．B<
答案：B
5．(2019·嘉興月考)一傾角為θ的粗糙絕緣斜面放置在一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，將一個(gè)帶電的小物塊放在斜面上由靜止開始下滑如圖所示，設(shè)斜面足夠長，如物塊始終沒有離開斜面．則下列說法正確的是( )
A．物塊帶正電
B．下滑過程中物塊受到的洛倫茲力做負(fù)功
C．物塊最終將靜止在斜面上
D．下滑過程中物塊的機(jī)械能守恒
解析：選A.物塊始終沒有離開斜面，洛倫茲力必然垂直于斜面
9、向下，由左手定則知，物塊帶正電，選項(xiàng)A正確；洛倫茲力始終垂直于速度，不做功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物塊最終將在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于摩擦力做負(fù)功，下滑過程中物塊的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
6.(2019·舟山高二期中)如圖所示，在屏MN的上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里．P為屏上的一個(gè)小孔．PC與MN垂直．一群質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的粒子(不計(jì)重力)，以相同的速率v從P處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域．粒子入射方向在與磁場B垂直的平面內(nèi)，且散開在與PC夾角為θ的范圍內(nèi)．則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為( )
A. B.
C. D.
解析：選D.
10、屏MN上被粒子擊中的區(qū)域離P點(diǎn)最遠(yuǎn)的距離x1＝2r＝，屏MN上被粒子擊中的區(qū)域離P點(diǎn)最近的距離x2＝2rcos θ＝，故在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為x1－x2＝，D正確．
7．(2019·“超級(jí)全能王”浙江省選考科目聯(lián)考)如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在xOy平面內(nèi)，從原點(diǎn)O處沿與x軸正方向成θ角(0<θ<π)以速率v發(fā)射一個(gè)帶正電的粒子(重力不計(jì))．則下列說法正確的是( )
A．若v一定，θ越大，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短
B．若v一定，θ越大，則粒子在離開磁場的位置距O點(diǎn)越遠(yuǎn)
C．若θ一定，v越大，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的角速度越大
D．
11、若θ一定，v越大，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短
解析：選A.由左手定則可知，帶正電的粒子向左偏轉(zhuǎn)．若v一定，θ越大，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短，選項(xiàng)A正確；若v一定，θ等于90°時(shí)，粒子在離開磁場的位置距O點(diǎn)最遠(yuǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若θ一定，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期與v無關(guān)，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的角速度與v無關(guān)，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與v無關(guān)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．
8．如圖所示，一個(gè)靜止的質(zhì)量為m，帶電量為q的帶電粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)電壓U加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，粒子打至P點(diǎn)，設(shè)OP＝x，能正確反映x與U之間函數(shù)關(guān)系的x－U圖為下列選項(xiàng)中的( )
解析：選B.帶電粒子經(jīng)加速
12、后進(jìn)入磁場中的動(dòng)能mv2＝qU，在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)有Bqv＝，R＝，則x＝2R＝，則B正確．
9．(2019·杭州調(diào)研)帶電粒子以初速度v0從a點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，如圖所示，運(yùn)動(dòng)中粒子經(jīng)過b點(diǎn)，Oa＝Ob，若撤去磁場加一個(gè)與y軸平行的勻強(qiáng)電場，仍以v0從a點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入電場，粒子仍能通過b點(diǎn)，那么電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B之比為( )
A．v0 B．1
C．2v0 D.
解析：選C.設(shè)Oa＝Ob＝R，粒子的質(zhì)量、電量分別為m、q，在磁場中：qv0B＝
在電場中：R＝at2＝
聯(lián)立解得：＝2v0，故C正確．
二、非選擇題
10．(2019·紹興選考適應(yīng)性考試)如圖所示，
13、在某空間實(shí)驗(yàn)室中，有兩個(gè)靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.10 T，磁場區(qū)域的半徑r＝ m，左側(cè)區(qū)域圓心為O1，磁場方向垂直紙面向里，右側(cè)區(qū)域圓心為O2，磁場方向垂直紙面向外，兩區(qū)域切點(diǎn)為C.今有質(zhì)量為m＝3.2×10－26 kg、帶電荷量為q＝－1.6×10－19 C的某種離子，從左側(cè)區(qū)域邊緣的A點(diǎn)以速度v＝106 m/s正對(duì)O1的方向垂直磁場射入，它將穿越C點(diǎn)后再從右側(cè)區(qū)域穿出．求：
(1)該離子通過兩磁場區(qū)域所用的時(shí)間；
(2)離子離開右側(cè)區(qū)域的出射點(diǎn)偏離最初入射方向的側(cè)移距離為多大？(側(cè)移距離指垂直初速度方向上移動(dòng)的距離)
解析：(1
14、)離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在左、右兩區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡是對(duì)稱的，如圖所示，設(shè)軌跡半徑為R，圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T.由牛頓第二定律有qvB＝m，又T＝，聯(lián)立得R＝，T＝，代入數(shù)據(jù)可得R＝2 m．由軌跡圖知tan θ＝＝，即θ＝30°，則全段軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝2×T＝＝，代入數(shù)據(jù)，可得t＝4.19×10－6 s.
(2)在圖中過O2點(diǎn)向AO1作垂線，根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡的對(duì)稱關(guān)系可知側(cè)移距離為d＝2rsin 2θ＝2 m.
答案：(1)4.19×10－6 s (2)2 m
11．(2019·麗水質(zhì)檢)如圖所示，在第二象限和第四象限的正方形區(qū)域內(nèi)分別存在著兩勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，方向相反，且都垂直
15、于xOy平面．一電子由P(－d，d)點(diǎn)，沿x軸正方向射入磁場區(qū)域
Ⅰ.
(1)求電子能從第三象限射出的入射速度的范圍；
(2)若電子從位置射出，求電子在磁場Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；
(3)求第(2)問中電子離開磁場Ⅱ時(shí)的位置坐標(biāo)．
解析：(1)能射入第三象限的電子臨界軌跡如圖1所示．電子偏轉(zhuǎn)半徑范圍為
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