高考物理 100考点千题精练 专题9-4 直线边界磁场问题.doc

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1、1 / 7【2019【2019 最新最新】精选高考物理精选高考物理 100100 考点千题精练考点千题精练 专题专题 9-49-4 直线边界磁直线边界磁场问题场问题一选择题1.（2018 广东湛江调研）如图所示，在足够长的水平线上方有方向垂直纸面向里范围足够大的匀强磁场区域，一带负电粒子 P 从 a 点沿 =45方向以初速度v 垂直磁场方向射入磁场中，经时间 t 从 b 点射出磁场。不计粒子重力，下列说法正确的是A粒子射出磁场时与水平线的夹角为 B B若若 P P 的初速度增大为的初速度增大为 2v2v，粒子射出磁场时方向与水平线的夹角为，粒子射出磁场时方向与水平线的夹角为 22C若 P 的初

2、速度增大为 2v，则经时间 t 射出磁场D若磁场方向垂直纸面向外，粒子 P 还是从 a 点沿 =45方向以初速度 v 射入磁场中，则经过时间 3t 射出磁场【参考答案】ACD2 / 72如图，直线上方分布着垂直纸而向里的匀强磁场，从粒子源在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为的质子和，两个质子都过点。已知，质子沿与成角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互作用力，则（ ）A. 质子在磁场中运动的半径为B. 质子在磁场中的运动周期为C. 质子在磁场中的运动时间为D. 质子在磁场中的运动时间为【参考答案】B【点睛】本题是把两个质子相同的速率沿以不同方向从磁场中的同一点射入磁场，经偏转后又到达同一点

3、，显然要找出两质子运动的特征，即半径相同，但由圆的相关知识就能知道两质子的轨迹，及偏转角度，从而求出运动时间、周期3如图所示，一条直线上有 O、M、N 三点，OM=ON，直线上方的整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质子和一粒子分别以速度从 O 点沿 OP 方向射入磁场，质子经时间 t1 从 M 点射出磁场，粒子经时间 t2 从 N 点射出磁场，质子和粒子的重力不计，不考虑它们之间的相互作用，则关于 t1、t2、的判断正确的是A. 3 / 7B. C. D. 【参考答案】B【名师解析】粒子运动轨迹如图所示：4 （2018 衡水六调）如图所示，在区域 I 和区域内分别存在与纸面垂直的匀强磁场，

4、一带电粒子仅在洛伦兹力作用下沿着由区域 I 运动到区域。已知的弧长之比为 2：1，下列说法正确的是 ( )A粒子在区域 I 和区域中的速率之比为 11B粒子通过、的时间之比为 21C对应的圆心角之比为 21D区域 I 和区域的磁感应强度方向相反【参考答案】.ABD【命题意图】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动及其相关的知识点。【解题思路】由于带电粒子在磁场中运动所受的洛伦兹力永远不做功，所以粒子在区域 I 和区域中的速率之比为 11，选项 A 正确；由 s=vt，可知粒子通过、的时间之比为 21，选项 B 正确；根据题述图示，粒子在区域 I 和区域中轨迹所对圆心角 相同，选项 C 错误；根据带

5、电粒子运动轨迹可知，区域 I和区域的磁感应强度方向相反，选项 D 正确。5.（2016 重庆模拟）如图，匀强磁场垂直于纸面，磁感应强度为 B。某种比荷为 q/m、速度大小为 v 的一群离子以一定发散角 由原点 O 出射，y 轴正好平分该发散角，离子束偏转后打在 x 轴上长度为 L 的区域 MN 内，则 cos(/2)为4 / 7A- B1- 1 24BqL mv 2BqL mvC1- D1-4BqL mvBqL mv【参考答案】B【命题意图】本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动及其相关的知识点。6、 （2016 全国理综 III 丙卷）平面 OM 和平面 ON 之间的夹角为 30，其横截面（纸

6、面）如图所示，平面 OM 上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为 m，电荷量为 q（q0） 。粒子沿纸面以大小为 v 的速度从 PM 的某点向左上方射入磁场，速度与 OM 成 30角。已知粒子在磁场中的运动轨迹与 ON 只有一个交点，并从 OM 上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线 O 的距离为A. B. C. D.【参考答案】D7. 如图所示，在虚线 MN 的上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，质子和 粒子从 MN 上的 O 点以相同的速度 v0(v0 在纸面内且与 MN 的夹角为，90)同时射入匀强磁场中，再分别从 MN 上

7、A、B 两点离开磁场，A、B距离为 d。已知质子的质量为 m，电荷量为 e。忽略重力及质子和 粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )A.磁感应强度的大小为 Bsin B.磁感应强度的大小为 B2mv0 deC.两粒子到达 A、B 两点的时间差 t（）d v0sin 5 / 7D.两粒子到达 A、B 两点的时间差 td v0sin 【参考答案】AC【名师解析】两粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示。设磁感应强度为 B， 粒子与质子的轨道半径分别为 r 与 rp，则：eBv0m,rp)，2eBv04m,r)，又由题意知：2rsin 2rpsin d，可得：Bsin ，选项 A 正确 B 错误

8、；因为 t()，解得：t，选项 C 正确 D 错误。9.(2016陕西渭南联考)在真空室中，有垂直于纸面向里的匀强磁场，三个质子 1、2 和 3 分别以大小相等、方向如图所示的初速度 v1、v2 和 v3 经过平板 MN上的小孔 O 射入匀强磁场，这三个质子打到平板 MN 上的位置到小孔 O 的距离分别是 s1、s2 和 s3，不计质子重力，则有( )A.s1s2s3 B.s1s2s3C.s1s3s2 D.s1s3s2【参考答案】D10. (多选)(2015湖北名校联考)如图所示，直线 MN 上方存在范围足够大的磁感应强度为 B 的匀强磁场，一质子(质量为 m、电荷量为 e)以速度 v 从 O

9、 点沿与 MN 成 30角的方向射入磁场中，若不计质子重力，则( )A.质子从磁场中射出时距 O 点的距离为mv qBB.质子从磁场中射出时距 O 点的距离为3mvqBC.质子在磁场中运动的时间为3m 5qBD.质子在磁场中运动的时间为5m 3qB6 / 7【参考答案】AD【名师解析】由左手定则可判断出质子应落在 OM 之间，设质子从磁场中射出时距 O 点的距离为 d，其运动轨迹如图所示，由图示的几何关系可知 rsin 30，即 rd，粒子做圆周运动满足 qvBm，所以 d，A 正确，B 错误；质子在磁场中运动轨迹所对应的圆心角为 300，所以质子在磁场中运动的时间为tT，C 错误，D 正确。

10、11 （2016 洛阳一模）如图 4 所示，一个静止的质量为 m、带电荷量为 q 的粒子(不计重力)，经电压 U 加速后垂直进入磁感应强度为 B 的匀强磁感中，粒子打至 P 点，设 OPx，能够正确反应 x 与 U 之间的函数关系的是 ( )【参考答案】B【命题意图】本题考查了动能定理、带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点。【技巧点拨】解答判断两个物理量之间关系图象类问题，一般需要根据题述情景，运用相关物理知识，列出与情景、过程相关的方程，联立解得函数关系式，由此判断出题给的那个关系图象与之符合。二计算题1.(2016辽宁沈阳一模)如图所示，在真空中坐标 xOy 平面的 x0 区

11、域内，有磁感应强度 B1.0102 T 的匀强磁场，方向与 xOy 平面垂直，在 x 轴上的P(10，0)点，有一放射源，在 xOy 平面内向各个方向发射速率 v104 m/s 的带7 / 7正电的粒子，粒子的质量为 m1.61025 kg，电荷量为 q1.61018 C，求带电粒子能打到 y 轴上的范围。当带电粒子的圆轨迹正好与 y 轴下方相切于 B 点时，若圆心再向左偏，则粒子就会从纵轴离开磁场，所以 B 点即为粒子能打到 y 轴下方的最低点，易得OBR10 cm，综上所述，带电粒子能打到 y 轴上的范围为1010 cm。【参考答案】 1010 cm2（2016 北京高考理综）如图所示，质量为 m，电荷量为 q 的带电粒子，以初速度 v 沿垂直磁场方向射入磁感应强度为 B 的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。（1）求粒子做匀速圆周运动的半径 R 和周期 T；（2）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度 E 的大小。【参考答案】 （1） 、 （2）mvRBq2 mTqBEvB考点：考查了带电粒子在复合场中的运动