（高考复习指导）2016年高三物理二轮复习（练习） 专题八 磁场及带电体在磁场中的运动

（高考复习指导）2016年高三物理二轮复习（练习） 专题八 磁场及带电体在磁场中的运动内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 单独成册(时间：45 分钟)a、b、c 、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示一带正电的粒子从正方形中心 O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A向上 B向下C向左 D向右解析：选 B.a、b、c、d 四根导线上电流大小相同，它们在 O 点形成的磁场的磁感应强度 B 大小相同，方向如图甲所示O 点合磁场方向如图乙所示，则由 O 点垂直纸面向外运动的带正电的粒子所受洛伦兹力方向据左手定则可以判定向下B 选项正确2(2016山东济南质检 )(多选)如图所示，两根长直导线竖直插入光 2、滑绝缘水平桌面上的 M、N 两小孔中，O 为 M、N 连线中点，连线上 a、b 两点关于 线通有大小相等、方向相反的电流 k ，式中 k 是常数，I 是导线中的电流， r 为点到带正电的小球(图中未画出)以初速度 a 点出发沿连线运动到 b 点关于上述过程，下列说法正确的是()A小球先做加速运动后做减速运动高中物理资源下载平台世昌的博客 小球一直做匀速直线运动C小球对桌面的压力先增大后减小D小球对桌面的压力一直在增大解析：选 N 连线上的磁场方向平行桌面向里，所以小球所受洛伦兹力的方向垂直桌面向上对小球受力分析，受重力、桌面支持力、洛伦兹力 3 个力作用，小球沿桌面方向不受力，故从 a 点到 3、b 点，小球一直做匀速直线运动，A 错误， B 正确；由于从 a至 b 合磁感应强度先减小后增大，则小球所受洛伦兹力先减小后增大，桌面对小球的支持力先增大后减小，由作用力与反作用力的关系知小球对桌面的压力先增大后减小，C 正确、D 错误3. (多选 )电磁轨道炮工作原理如图所示待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触电流 I 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场) ，磁感应强度的大小与 I 成正比通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出现欲使弹体的出射速度增加至原来的 2 倍，理论上可采用的办法是()A只将 4、轨道长度 L 变为原来的 2 倍B只将电流 I 增加至原来的 2 倍C只将弹体质量减至原来的一半D将弹体质量减至原来的一半，轨道长度 L 变为原来的 2 倍，其他量不变解析：选 F 安 L ，推12得 v (d 为轨道宽度)，欲使 v 增加至原来的 22m 2m 2世昌的博客 ，由上式可知，可以使 I 增加至原来的 2 倍，B 正确，也可以使弹体质量减为原来的一半，L 变为原来的 2 倍，故 D 正确4.(2015湖北八校二模 )(多选 )如图所示，匀强磁场的边界，质子( H)和 粒子( 后从 c 点射入磁1 42场，初速度方向与 界夹角均为 45，并都到达d 点不计空气阻力和粒子间的作用关于 5、两粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是()A质子和 粒子运动轨迹相同B质子和 粒子运动动能相同C质子和 粒子运动速率相同D质子和 粒子运动时间相同解析：选 子速度与磁场边界 多大的夹角射入，从 d 点将以多大的夹角射出，且粒子运动轨迹的圆心为分别过 c、d 点作速度方向的垂线的交点，易知质子和 粒子在磁场中运动轨迹的圆心相同，半径也相同，二者的运动轨迹也相同且均为四分之一圆弧，A 正确；由R 、T 知，由于两粒子的比荷不同，则它们的运动速率、周期均运动四分之一圆弧所用时间也不同，C、D 错误；联立R 、E k 得 ，易知两粒子运动的动能相同，B 正2 .(2015山西四校第三次联考)( 多选) 6、如图所示，在平面直角坐标系中存在一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点 O 和 y 轴上的点 a(0，L )一质量为 m、电荷量为 e 的电子从 行于 x 轴正方向射入磁场，并从 x 轴上的 b 点射出磁场，此时速度的方向与 x 轴正方向的夹角为 60)高中物理资源下载平台世昌的博客 电子在磁场中运动的时间为子在磁场中运动的时间为2场区域的圆心坐标为( ， )32D电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，2L)解析：选 电子的轨迹半径为 R，由几何知识，0R L ，得 R2L ，又电子在磁场中运动时间 t ，而 T ，解得 t ， 错误、B 正确；设磁场区域的圆心坐标为 O(x，y )， 7、则 x 012 L， y ，所以磁场圆心坐标为 ( ， )，C 正确；由于 R2L，所以32 2电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，L)，故 D 错误6如图甲所示，M、N 是宽为 d 的两竖直线，其间存在垂直纸面方向的磁场(未画出) ，磁感应强度随时间按图乙所示规律变化(垂直纸面向外为正，T 0 为已知)现有一个质量为 m、电荷量为q 的离子在 t0 时从直线 M 上的 O 点沿着 射入磁场，离子重力不计，离子恰好不能从右边界穿出且在 20 的大小和离子的初速度 别为()AB 0 ，v 0 BB 0 ，v 02世昌的博客 B 0 ， DB 0 ，v 0 图所示离子在磁场中做圆周运动，由洛伦 8、兹力提供向心力知 m ，由轨迹图可知离子运动的半径满足R，由轨迹图可知离子运动的周期为 TT 0，而 T，联立得 ，v 0 ，A、C、D 错，B 对2放射源 P 放射出一束带电荷量为 q、质量为 m(不计重力)、速率不同的带电粒子，带电粒子从小孔 Q 进入 N 板右侧的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向外， 磁场边界上的一绝缘板，它与 N 板的夹角为 45，小孔 Q 到板的下端 C 的距离为 L，已知速率最大的粒子恰垂直打在 上，则下列说法正确的是 ()A粒子在磁场中运动的最短时间为D 板上可能被粒子打中的区域的长度为(2 )子在磁场中运动的最长时间为子在磁场中运动的最 9、大速率为 D 板上，所以圆心在 C 点，如图所示，CL ，故半径 ，又因为 m ，所以 ，这时粒子在磁场中世昌的博客 ，t 1 T ，A、D 错误；设粒子在磁场中运动的轨迹与18 相切于 K 点，此轨迹的半径为 圆心为 A，在：5 ，解得 1)L，即 KCr 2( 1)L，所以 上可能被 2粒子打中的区域的长度 s sr 1r 2(2 )L，B 正确；打在 为半个周期，所以 T ，(2015高考新课标全国卷)如图，一长为 10 金属棒 两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为 ，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为 12 V 的 10、电池相连，电路总电阻为 2 .5 合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了 0.3 0 m/求出金属棒的质量解析：依题意，开关闭合后，电流方向从 b 到 a，由左手定则可知，金属棒所受的安培力方向竖直向下开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长了 .5 中，m 为金属棒的质量，k 是弹簧的劲度系数，g 是重力加速度的大小开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为F中物理资源下载平台世昌的博客 ，I 是回路电流，L 是金属棒的长度两弹簧各自再伸长了 .3 胡克定律和力的平衡条件得2k(l 2)由欧姆定律有E中，E 是电池的电动势，R 是电路总电阻联立式，并代入题给数据得m培力的方向 11、竖直向下，金属棒的质量为 真空中坐标 面的 x0 区域内，有磁感应强度 B0 2 T 的匀强磁场，方向与 面垂直，在x 轴上的 P(10,0)点，有一放射源，在 面内向各个方向发射速率 v10 4 m/s 的带正电的粒子，粒子的质量为m0 25 荷量为 q0 18 C，求带电粒子能打到 y 轴上的范围解析：带电粒子在磁场中运动时由牛顿第二定律得：m ，解得：R 0.1 m10 带电y 轴上方的 A 点与 P 连线正好为其圆轨迹的直径时，A 点即为粒子能打到 y 轴上方的最高点因 10 P 2R 20 10 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 10 上所述，带电粒子能打到 y 轴上的范围为 10 0 10 0 世昌的博客 如图甲所示，M、N 为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为 d，两板中央各有一个小孔 O、 O正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示，设垂直纸面向里的磁场方向为正方。