2022版高考物理一轮复习第九章磁场2第二节磁吃运动电荷的作用课后达标含解析.doc

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1、第二节 磁场对运动电荷的作用(建议用时：40分钟)一、单项选择题1(2020北京海淀区模拟)如图所示，在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为a；给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是()A无论小球带何种电荷，小球仍会落在a点B无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长C若小球带负电荷，小球会落在更远的b点D若小球带正电荷，小球会落在更远的b点解析：选D.地磁场在赤道上空水平由南向北，从南向北观察，如果小球带正电荷，则洛伦兹力斜向右上方，该洛伦兹力在竖直向上的方向和水平向右方向均有分力，因此，小球落地时间会变长，水平位移会变大；同理，若小球带负电，则小球落地时间

2、会变短，水平位移会变小，故D正确2.如图所示，两相邻且范围足够大的匀强磁场区域和的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B.一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域，其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60角，经过t1时间后粒子进入到磁场区域，又经过t2时间后回到区域，设粒子在区域、中的角速度分别为1、2，则()A1211B1221Ct1t211 Dt1t221解析：选D.粒子在区域、中运动的周期分别为T1、T2，结合得1212，A、B错误；t1T1，t2T2，得t1t221，D正确，C错误3.(2019高考北京卷)如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场一带电

3、粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出下列说法正确的是()A粒子带正电B粒子在b点速率大于在a点速率C若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出D若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短解析：选C.由左手定则可知，粒子带负电，A错误；由于洛伦兹力不做功，故粒子速率不变，B错误；粒子在磁场中运动轨迹半径R，若仅减小磁感应强度B的大小，则R变大，粒子可能从b点右侧射出，C正确；若仅减小入射速率，则R变小，粒子在磁场中的偏转角变大，tT，T，粒子在磁场中的运动时间变长，D错误4.如图，直线OP上方分布着垂直纸面向里的匀强磁场，从粒子源O在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为v的质子1和2，两个质

4、子都过P点已知OPa，质子1沿与OP成30角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互作用力，则()A质子1在磁场中运动的半径为aB质子2在磁场中的运动周期为C质子1在磁场中的运动时间为D质子2在磁场中的运动时间为解析：选B.根据题意作出质子运动轨迹如图所示，由几何知识可知，质子在磁场中做圆周运动的轨道半径：ra，故A错误；质子在磁场中做圆周运动的周期：T，故B正确；由几何知识可知，质子1在磁场中转过的圆心角160，质子1在磁场中的运动时间t1TT，故C错误；由几何知识可知，质子2在磁场中转过的圆心角2300，质子2在磁场中的运动时间t2T，故D错误5.(2017高考全国卷)如图，虚线所示的圆形

5、区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场若粒子射入速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上不计重力及带电粒子之间的相互作用则v2v1为()A.2 B.1C.1 D3解析：选C.由于是相同的粒子，粒子进入磁场时的速度大小相同，由qvBm可知，R，即粒子在磁场中做圆周运动的半径相同若粒子运动的速度大小为v1，如图所示，通过旋转圆可知，当粒子的磁场出射点A离P点最远时，则AP2R1；同样，若粒子运动的速度大小为v2，粒子的磁场出射点B离P点最远时

6、，则BP2R2，由几何关系可知，R1，R2Rcos 30R，则，C正确6(2020黑龙江哈尔滨模拟)如图所示，在纸面内存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，一水平固定绝缘杆上套有带电小球P，P的质量为m、电荷量为q，P与杆间的动摩擦因数为.小球由静止开始滑动，设电场、磁场区域足够大，杆足够长，在运动过程中小球的最大加速度为a0，最大速度为v0，则下列判断正确的是()A小球先加速后减速，加速度先增大后减小B当vv0时，小球的加速度最大C当vv0时，小球一定处于加速度减小阶段D当aa0时，解析：选C.开始运动阶段qvBmg，加速度a1，小球做加速度越

7、来越大的加速运动；当qvBmg之后，小球受到的支持力垂直杆向下，小球的加速度a2，小球做加速度减小的加速运动，加速度减小到0后做匀速运动，则可知小球一直加速最后匀速，加速度先增大后减小为0不变，A错误；作出小球的加速度随速度的变化规律图象如图所示，两阶段的图线斜率大小相等，有v1v0，则vv0时一定处于加速度减小阶段，B错误，C正确；aa0可能出现在加速度增大阶段或加速度减小阶段，D错误二、多项选择题7.(2020河南百校联盟质检)如图所示，一单边有界磁场的边界上有一粒子源，以与水平方向成角的不同速率，向磁场中射入两个相同的粒子1和2，粒子1经磁场偏转后从边界上A点出磁场，粒子2经磁场偏转后从

8、边界上B点出磁场，OAAB，则()A粒子1与粒子2的速度之比为12B粒子1与粒子2的速度之比为14C粒子1与粒子2在磁场中运动的时间之比为11D粒子1与粒子2在磁场中运动的时间之比为12解析：选AC.粒子进入磁场时的速度的垂线与OA的垂直平分线的交点为粒子1在磁场中做圆周运动的圆心，同理，粒子进入磁场时速度的垂线与OB的垂直平分线的交点为粒子2在磁场中做圆周运动的圆心，由几何关系可知，两个粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为r1r212，由r可知，粒子1与粒子2的速度之比为12，A正确，B错误；由于粒子在磁场中做圆周运动的周期均为T，且两粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对的圆心角相同，因此粒子在磁

9、场中运动的时间相同，C正确，D错误8如图所示，直线MN与水平方向成60角，MN的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B.一粒子源位于MN上的a点，能水平向右发射不同速率、质量为m(重力不计)、电荷量为q(q0)的同种粒子，所有粒子均能通过MN上的b点，已知abL，则粒子的速度可能是()A. B.C. D.解析：选AB.由题意可知粒子可能的运动轨迹如图所示，所有圆弧的圆心角均为120，所以粒子运动的半径为r(n1，2，3，)，由洛伦兹力提供向心力得qvBm，则v(n1，2，3，)，所以A、B正确三、非选择题9.(2020陕西咸阳模拟)如图

10、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：(1)磁场的磁感应强度大小；(2)磁场区域的圆心O1的坐标；(3)电子在磁场中运动的时间解析：(1)由题意得电子在有界圆形磁场区域内受洛伦兹力做圆周运动，设圆周运动轨迹半径为r，磁场的磁感应强度为B，则有ev0Bm过A、B点分别作速度的垂线交于C点，则C点为轨迹圆的圆心，已知B点速度与x轴夹角为60，由几何关系得，轨

11、迹圆的圆心角C60ACBCr，已知OAL，得OCrL由几何知识得r2L由式得B.(2)由于ABO在有界圆周上，AOB90，得AB为有界磁场圆的直径，故AB的中点为磁场区域的圆心O1，由易得ABC为等边三角形，磁场区域的圆心O1的坐标为.(3)电子做匀速圆周运动，则圆周运动的周期为T由得电子在磁场中运动的时间t.答案：(1)(2)(3)10.边长为L的等边三角形OAB区域内有垂直纸面向里的匀强磁场在纸面内从O点向磁场区域AOB各个方向瞬时射入质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，所有粒子的速率均为v.如图所示，沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出，不计粒子之间的相互作用和重力的影响，已知sin 350.577.求：(1)匀强磁场的磁感应强度的大小；(2)带电粒子在磁场中运动的最长时间解析：(1)OCLcos 30L沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出由几何知识得粒子做圆周运动的圆弧对的圆心角为60.半径rOCL由qvB得B.(2)从A点射出的粒子在磁场中运动时间最长，设弦OA对的圆心角为，由几何关系得sin 0.577，70最长时间tm.答案：(1)(2)6