2022年磁场对运动电荷的作用.docx

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1、精品学习资源磁场对运动电荷的作用欢迎下载精品学习资源日期：2欢迎下载精品学习资源第 3页 共 9页磁场对运动电荷的作用对点训练：对洛伦兹力的懂得欢迎下载精品学习资源1 多项挑选 2021项是 广东六校联考 有关电荷所受电场力和磁场力的说法中，正确的选欢迎下载精品学习资源A 电荷在磁场中肯定受磁场力的作用B电荷在电场中肯定受电场力的作用C电荷受电场力的方向与该处的电场方向一样D电荷假设受磁场力，就受力方向与该处的磁场方向垂直解析： 选 BD带电粒子受洛伦兹力的条件：运动电荷且速度方向与磁场方向不平行， 故电荷在磁场中不肯定受磁场力作用，A 项错误； 电场具有对放入其中的电荷有力的作用的性质， B

2、 项正确；正电荷受力方向与电场方向一样，而负电荷受力方向与电场方向相反，C项错误；磁场对运动电荷的作用力垂直磁场方向且垂直速度方向，D 项正确；2. 多项挑选 2021 南昌调研 空间有一磁感应强度为B 的水平匀强磁场，质量为m、电荷量为 q 的质点以垂直于磁场方向的速度v 0 水平进入该磁场，在飞出磁场时高度下降了h，重力加速度为 g，就以下说法正确的选项是 A 带电质点进入磁场时所受洛伦兹力可能向上B带电质点进入磁场时所受洛伦兹力肯定向下C带电质点飞出磁场时速度的大小为v 0欢迎下载精品学习资源0D带电质点飞出磁场时速度的大小为v2 2gh欢迎下载精品学习资源解析： 选 AD由于磁场为水平

3、方向，带电质点水平且垂直于磁场方向飞入该磁场，假设磁感应强度方向为垂直纸面对里，利用左手定就， 可以知道假设质点带正电，从左向右飞入瞬时洛伦兹力方向向上，假设质点带负电，飞入瞬时洛伦兹力方向向下，A 对， B 错；利欢迎下载精品学习资源1用动能定理 mgh mv22 1mv 02，得 vv 02 2gh， C 错， D 对；2欢迎下载精品学习资源对点训练：带电粒子在匀强磁场中的运动23. 如下图，匀强磁场中有一电荷量为q 的正离子，由 a 点沿半圆轨道运动， 当它运动到b 点时，突然吸取了邻近假设干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c 点，已知 a、b、c 在同始终线上，且ac 1ab，电子的电荷

4、量为 e，电子质量可忽略不计，就该离子吸取的电子个数为欢迎下载精品学习资源A. 3q2eB.qe欢迎下载精品学习资源3欢迎下载精品学习资源第 4页 共 9页2qqC. 3eD.3eabv 2解析： 选 D正离子由 a 到 b 的过程，轨迹半径r1 2 ，此过程有 qv B mr 1 ，正离子在 b 点邻近吸取 n 个电子，因电子质量不计，所以正离子的速度不变，电荷量变为qne，欢迎下载精品学习资源bc3v 2q欢迎下载精品学习资源正离子从 b 到 c 的过程中，轨迹半径r 22 4ab，且 q nev B mr2，解得 n， D 正3e欢迎下载精品学习资源确；42021 深圳二调 一个重力不计

5、的带电粒子垂直进入匀强磁场，在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动；就以下能表示运动周期T 与半径 R 之间的关系图像的是v 2mv解析： 选 D带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，qv B m R . R qB ，由圆周运动规律， T 2R2m，可见粒子运动周期与半径无关，故D 项正确；vqB对点训练：带电粒子在匀强磁场中的多解问题52021 南昌模拟 如下图，在 x 0， y 0 的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy 平面对里， 大小为 B ；现有一质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子， 从 x 轴上的某点P 沿着与 x 轴正方向成 30角的方向射入磁场；不计重力的影响，

6、就以下有关说法中正确的选项是A 只要粒子的速率合适，粒子就可能通过坐标原点5m欢迎下载精品学习资源B粒子在磁场中运动所经受的时间肯定为C粒子在磁场中运动所经受的时间可能为D粒子在磁场中运动所经受的时间可能为3qBm qBm 6qB欢迎下载精品学习资源解析：选 C带正电的粒子从 P 点沿与 x 轴正方向成 30角的方向射入磁场中，就圆心在过P 点与速度方向垂直的直线上，如下图，粒子在磁场中要想到达 O 点，转过的圆心角确定大于180 ，因磁场有边界，故粒子不行能通过坐标原点，应选项 A 错误；由于P 点的位置不确定，所以粒子在磁场中运动的圆弧对应的圆心欢迎下载精品学习资源角也不同， 最大的圆心角

7、是圆弧与y 轴相切时即 300 ，运动时间为56T ，而最小的圆心角为P欢迎下载精品学习资源4欢迎下载精品学习资源第 5页 共 9页欢迎下载精品学习资源点在坐标原点即 120 ，运动时间为13T ，而 T2m qB，故粒子在磁场中运动所经受的时间最长欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源5m为 3qB ，最短为2m3qB ，选项 C 正确， B、D 错误；欢迎下载精品学习资源6 多项挑选 2021 湖北六校调考 如下图， xOy 平面的一、二、三象限内存在垂直纸面对外，磁感应强度B 1 T 的匀强磁场， ON 为处于 y 轴负方向的弹性绝缘薄挡板，长度为9 m， M 点为 x 轴正方向上一点

8、， OM 3 m ；现有一个比荷大小为 q 1.0 C/kg 可视为质点带正电的小球重力不计 从挡板下端mN 处小孔以不同的速度向x 轴负方向射入磁场，假设与挡板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电荷量不变，小球最终都能经过M 点，就小球射入的速度大小可能是 A 3 m/sB 3.75 m/sC 4 m/sD 5 m/s解析： 选 ABD由于小球通过 y 轴的速度方向肯定是x 方向，故带电小欢迎下载精品学习资源球圆周运动轨迹半径最小值为3 m，即 Rmin mv minqB，解得 v min 3 m/s；体会证，欢迎下载精品学习资源带电小球以 3 m/s 速度进入磁场，与ON 碰撞一次

9、，再经四分之三圆周经过M点，如图 1 所示， A 项正确；当带电小球与ON 不碰撞，直接经过M 点，如图2 所示，小球速度沿 x 方向射入磁场，就圆心肯定在y 轴上，做出 MN 的垂直平分线，交欢迎下载精品学习资源于 y 轴的点即得圆心位置，由几何关系解得轨迹半径最大值Rmax 5 m，又 Rmax mv maxqB，欢迎下载精品学习资源解得 v max 5 m/s， D 项正确；当小球速度大于3 m/s、小于 5 m/s 时，轨迹如图 3 所示，由mv几何条件运算可知轨迹半径R 3.75 m，由半径公式 R qB ，得 v 3.75 m/s， B 项正确，由分析易知选项 C 错误；对点训练：

10、带电粒子在有界磁场中的临界极值问题7.2021 安徽师大附中模拟 如下图，在 x 轴上方存在垂直于纸面对里的匀5欢迎下载精品学习资源第 6页 共 9页强磁场，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 发射一个带正电的粒子重力不计 ；就以下说法正确的选项是A 假设 v 肯定， 越大，就粒子在磁场中运动的时间越短B假设 v 肯定， 越大，就粒子离开磁场的位置距O 点越远C假设 肯定， v 越大，就粒子在磁场中运动的角速度越大D假设 肯定， v 越大，就粒子在磁场中运动的时间越短解析： 选 A由左手定就可知，带正电的粒子向左偏转；假设v 肯定， 越大

11、，就粒子在磁场中运动的时间越短，选项A 正确；假设 v 肯定， 等于 90 时，粒子离开磁场的位置T 可距 O 点最远，选项B 错误；假设 肯定，粒子在磁场中运动的周期与v 无关，由 2知粒子在磁场中运动的角速度与v 无关，选项 C、 D 错误；8多项挑选 2021 郑州二模 图中的虚线为半径为R、磁感应强度大小为B 的圆形匀强磁场的边界，磁场的方向垂直圆平面对里；大量的比荷均为 q 的相同粒子由磁场边界的最低点A 向圆平面内的不同方向m以相同的速度v0 射入磁场，粒子在磁场中做半径为r 的圆周运动，经一，粒段时间的偏转，全部的粒子均由圆边界离开，全部粒子的出射点的连线为虚线边界的13m子在圆

12、形磁场中运行的最长时间用tm 表示， 假设 q 、R、v 0 为已知量， 其余的量均为未知量， 忽视粒子的重力以及粒子间的相互作用；就欢迎下载精品学习资源A B23mv 03qBB B 3mv 03qR欢迎下载精品学习资源C r3R2D tm3R 2v0欢迎下载精品学习资源解析： 选 ACD设从 A 点射入的粒子与磁场边界的最远交点为B ，欢迎下载精品学习资源就 B 点是轨迹圆的直径与磁场边界圆的交点，AB 的长是边界圆周长的13，就欢迎下载精品学习资源AOB 120 ，sin 60r，得 r R3R2，粒子在磁场中运动时，洛伦兹力供应欢迎下载精品学习资源向心力，有 qv 0B mv 02r

13、，所以 Bmv 0qr 23mv 03qR，A、C 正确， B 错误；粒子在磁场中运动欢迎下载精品学习资源Tr3R欢迎下载精品学习资源的最长时间为tm 2 v 0， D 正确；2v0欢迎下载精品学习资源9.2021 马鞍山二检 如下图， abcd 为一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为L，三个粒子以相同的速度从a 点沿 ac 方向射入，粒子1 从 b6欢迎下载精品学习资源第 7页 共 9页点射出，粒子 2 从 c 点射出，粒子 3 从 cd 边垂直于磁场边界射出，不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用；依据以上信息，可以确定A 粒子 1 带负电，粒子 2 不带电，粒子 3 带正电B粒子 1

14、和粒子 3 的比荷之比为 2 12C粒子 1 和粒子 3 在磁场中运动时间之比为4 1 D粒子 3 的射出位置与 d 点相距 L解析： 选 B依据左手定就可知粒子1 带正电，粒子 2 不带电，粒子 3 带负电，选项 A欢迎下载精品学习资源2错误；粒子 1 在磁场中的轨迹为四分之一圆周，半径 r1，时间 t 1 1T 1 2r 1 2L ，欢迎下载精品学习资源2 L44v4v欢迎下载精品学习资源118粒子 3 在磁场中的轨迹为八分之一圆周，半径r32L ，时间 t3 8T 2r3v2L4v，就欢迎下载精品学习资源mvt1 t3，选项 C 错误；由 r qB 可知粒子 1 和粒子 3 的比荷之比为

15、21，选项 B 正确；粒子3 的射出位置与 d 点相距 2 1L ，选项 D 错误；考点综合训练10.2021 珠海期末 如下图， 在平面直角坐标系xOy 的第四象限有垂直纸面对里的匀强磁场，一质量为m 10 8 kg 、电量为 q 10 6 C 的带电粒子；从静止开头经 U 0 10 V 的电压加速后， 从 P 点沿图示方向进入磁场， 已知 OP 30 cm ，粒子重力不计， sin 37 0.6， cos 37 0.8，求：(1) 带电粒子到达 P 点时速度 v 的大小；(2) 假设磁感应强度 B 2.0 T，粒子从 x 轴上的 Q 点离开磁场，求OQ 的距离；(3) 假设粒子不能进入x

16、轴上方，求磁感应强度B 满意的条件；解析： 1对带电粒子的加速过程，由动能定理qU 1mv 22代入数据得： v 20 m/s；(2) 带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有：mv 2mv欢迎下载精品学习资源qv BR 得 R qB欢迎下载精品学习资源代入数据得： R 0.50 m欢迎下载精品学习资源OP而cos 530.50 m欢迎下载精品学习资源故圆心肯定在 x 轴上，轨迹如图甲所示；7欢迎下载精品学习资源第 8页 共 9页由几何关系可知：OQ R Rsin 53 故 OQ 0.90 m ；(3) 带电粒子不从 x 轴射出 如图乙 ，由几何关系得：OPR Rcos 53 mv R q

17、B 欢迎下载精品学习资源3解得： B 16 T 5.33 T 取“” 照样给分 ；欢迎下载精品学习资源答案： 120 m/s20.90 m3 B 5.33 T11.2021 海南高考 如图， A 、C 两点分别位于 x 轴和 y 轴上， OCA 30，OA 的长度为 L ；在 OCA 区域内有垂直于xOy 平面对里的匀强磁场；质量为 m、电荷量为q 的带正电粒子，以平行于y 轴的方向从OA 边射入磁场；已知粒子从某点射入时，恰好垂直于OC 边射出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t0；不计重力；(1) 求磁场的磁感应强度的大小；(2) 假设粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场，恰好从OC 边上

18、的同一点射出磁场，求该粒子这两次在磁场中运动的时间之和；3(3) 假设粒子从某点射入磁场后，其运动轨迹与AC 边相切，且在磁场内运动的时间为5t0，求粒子此次入射速度的大小；解析： 1粒子在磁场中做匀速圆周运动，在时间t0 内其速度方向转变了90，故其周期 T 4t0设磁感应强度大小为B，粒子速度为 v ，圆周运动的半径为r；由洛伦兹力公式和牛顿v 2定律得 qvB m r T匀速圆周运动的速度满意v 2r 欢迎下载精品学习资源联立式得 B m2qt 0；欢迎下载精品学习资源8欢迎下载精品学习资源第 9页 共 9页(2) 设粒子从 OA 边两个不同位置射入磁场，能从OC 边上的同一点 P 射出

19、磁场，粒子在磁场中运动的轨迹如图a所示；设两轨迹所对应的圆心角分别为1 和 2；由几何关系有1 180 2欢迎下载精品学习资源粒子两次在磁场中运动的时间分别为t 1 与 t2，就 t1 t2T2 2t0 ；欢迎下载精品学习资源(3) 如图 b ，由题给条件可知，该粒子在磁场区域中的轨迹圆弧对应的圆心角为150 ；设 O 为圆弧的圆心，圆弧的半径为r0，圆弧与 AC 相切与 B 点，从 D 点射出磁场，由几何关系和题给条件可知，此时有OO DBO A 30 欢迎下载精品学习资源r 0r0cosOO D L 欢迎下载精品学习资源cos BO A欢迎下载精品学习资源设粒子此次入射速度的大小为v 0，由圆周运动规律v 00联立式得v3L ；7t02r0T欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源答案： 1 m2qt022 t033L7t0欢迎下载精品学习资源9欢迎下载