（师说）2016高考物理二轮专题复习（课件+检测） 专题四　电场和磁场4.9磁场及带电粒子在磁场中的运动 课时作业

（师说）2016高考物理二轮专题复习（课件+检测） 专题四　电场和磁场4.9磁场及带电粒子在磁场中的运动 课时作业内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 、选择题1. 如图，a 是竖直平面 P 上的一点，P 前2015海 南 单 科 有一条形磁铁垂直于 P，且 S 极朝向 a 点P 后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过 a 点在电子经过 a 点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()A向上 B向下C向左 D向右解析：由题意知，磁铁在 a 点磁场方向为垂直于 P 向前，电子在 a 点的瞬时速度方向向右根据左手定则，可以判断出洛伦兹力方向向上，A 正确答案：图所示，两平行导轨与水平面成 37 角，导轨间距为Lm，匀强磁场的磁感应强度可调，方向垂直导轨所在平面向下一金属杆长也为 2、 L，质量 m0.2 平放在导轨上，与导轨接触良好而处于静止状态，金属杆与导轨间的动摩擦因数 有图示方向的电流，电流强度 I ，令最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则磁感应强度的最大值和最小值分别为 ()A0 BC D解析：由左手定则知安培力沿斜面向上，因 、f mmg ，所以当磁感应强度 B 最小时，安培力 ，即 ；当 B 最大时，安培力 ，即 ，C 对答案：(多选)如图所示，半径为 R 的2015湖 南 长 郡 中 学 月 考 半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，半圆的左边垂直x 轴放置一粒子发射装置，在Ry R 的区间内各处均沿 子质量均为 m、电荷量均为 q、初速度均 3、为 v，重力忽略不计，所有粒子均能穿过磁场到达 y 轴，其中最后到达 y 轴的粒子比最先到达 y 轴的粒子晚 t 时间，则()A粒子到达 y 轴的位置一定各不相同B磁场区域半径 R 应满足 R x 轴入射的粒子最先到达 y 轴Dt ，其中角度 为最后到达 y 轴的粒子在磁场中的运动轨迹所对应的圆心足 子射入磁场后做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示 R 处的粒子直接沿直线做匀速运动到达 y 轴，其他粒子在磁场中发生偏转，由图可知，发生偏转的粒子也有可能打在 y R 的位置上，所以粒子到达 y 轴的位置不是各不相同的，A 错；以沿 x 轴射入的粒子为例，若 r R，则粒子未到达 y 轴就偏向上离开 4、磁场区域，所以要求，所有粒子才能穿过磁场到达 y 轴，B 对；从 x 轴入射的粒子在磁场中对应的弧长世昌的博客 ，所以该粒子最后到达 y 轴，而 y R 的粒子直接沿直线做匀速运动到达 y 轴，时间最短，C 错；从 x 轴入射的粒子在磁场中运动时间最长，为 ，y R 处的22y 轴，运动时间最短，为 ，所以 t ，由图知Rv ，D 对实验观察到，静止在匀强磁场中 A 点的原子核2015北 京 理 综 发生 衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意图如图所示，则()A轨迹 1 是电子的，磁场方向垂直纸面向外B轨迹 2 是电子的，磁场方向垂直纸面向外C轨迹 1 是新核 5、的，磁场方向垂直纸面向里D轨迹 2 是新核的，磁场方向垂直纸面向里解析： 衰变方程： e Y，知电子电量较小由动量守恒定律知两粒子0 1 1动量大小相等由 r ，得 rer Y，故轨迹 1 是电子的，轨迹 2 是新核的由左手定则 正确答案：螺线管中通有从左向右看逆时针方向的电流，一带正电粒子沿螺线管的中心轴线从左向右运动，粒子重力不计，如图所示，则下列说法中正确的是()A粒子逆着磁感线进入螺线管内，洛伦兹力做负功，粒子做减速直线运动B粒子顺着磁感线进入螺线管内，洛伦兹力做正功，粒子做加速直线运动C粒子可能在螺线管中心轴线上做往复直线运动D粒子不受洛伦兹力作用，做匀速直线运动解析：因通电螺线管的 6、磁场等同于条形磁铁的磁场，管内部磁感线与中心轴线平行，粒子沿磁感线运动不受洛伦兹力作用，粒子沿螺线管中心轴线做匀速直线运动；另外，无论带电粒子沿什么方向射入磁场，洛伦兹力永不做功，所以 D 对答案：水平面上有 U 形导轨 2015南 昌 调 研 它们之间的宽度为 L，M 和 P 之间接入电源，现垂直于导轨搁一根质量为 m 的金属棒 与导轨的动摩擦因数为 (滑动摩擦力略小于最大静摩擦力)，通过棒的电流为 I，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直于金属棒 垂直导轨平面高中物理资源下载平台世昌的博客 ，如图所示，金属棒处于静止状态，重力加速度为 g，则金属棒所受的摩擦力大小为( 7、)AB(IL D(析：金属棒处于静止状态，其合力为零，对其进行受力分析，如图所示，在水平方向有 f0，f，选项 B 正确，选项 A、 C、D 错误答案：图所示，直角坐标系中 y 轴右侧存在一垂直纸面向里、宽为 a 的有界匀强磁场，磁感应强度为 B，右边界 行 y 轴，一粒子( 重力不计)从原点 O 以与 x 轴正方向成 角的速率 v 垂直射入磁场，若斜向上射入，粒子恰好垂直 出磁场，若斜向下射入，粒子恰好不从右边界射出，则粒子的比荷及粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动的时间分别为()A. B. D. 子在磁场中运动轨迹如图所示，则由图知斜向上射入时有a ，斜向下射入时有 ar，联立求得 30 8、且 r2a，由洛伦兹力提供向心力得 m ，解得 r ，即粒子的比荷为 ，所以qm 2(9030)120，运动时间为 t ，C 对8. 如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂2015宜 昌 调 研 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(0,2L)一质量为 m、电荷量为 e 的电子从 a 点以初速度 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)A电子在磁场中运动的时间为4子在磁场中运动的时间为2场区域的圆心坐标为( L， )32 子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为 (0，L)解析：由图可以计算出电子做圆周运动的半 9、径为 4L，故在磁场中运动的时间为 t高中物理资源下载平台世昌的博客 ，A 正确，B 错误；磁场区域圆的直径，故圆心坐标为( L，L)，电子在磁34场中做圆周运动的圆心为 O ，计算出其坐标为(0 ，2L) ，所以 误答案：选择题9. 如图所示，在 面内，有一个圆形2015武 昌 六 月 调 研 区域，其直径 x 轴重合，圆心 O的坐标为(2a,0)，其半径为 a，该区域内无磁场在 x3 a 之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 m、电荷量为 q 的带正电的粒子从 计粒子重力(1)若粒子的初速度方向与 y 轴正向夹角为 60，且粒子不经过圆形区域就能到达 B 点，求粒子 10、的初速度大小 2)若粒子的初速度方向与 y 轴正向夹角为 60，在磁场中运动的时间为 t ，且粒子也能到达 B 点，求粒子的初速度大小3)若粒子的初速度方向与 y 轴垂直，且粒子从 O点第一次经过 x 轴，求粒子的最小初速度 1)粒子不经过圆形区域就能到达 B 点，故粒子到达 B 点时速度方向竖直向下，圆心必在 x 轴正半轴上，如图 1 所示设粒子做圆周运动的半径为 几何关系得3a m ，解得 )粒子在磁场中的运动周期 T ，故粒子在磁场中运动轨迹的圆心角为2360 60，如图 2 所示，粒子到达 B 点的速度与 x 轴夹角为 30 ，设粒子做圆几何关系得 3a2r 2230又 m ，解得 ) 11、设粒子从 C 点进入圆形区域，如图 3 所示，O C 与 OA 的夹角为 ，轨迹圆半径为 r，由几何关系得 2a，故当 60时，半径最小为 m ，解得 图 2高中物理资源下载平台世昌的博客 ：(1)v 1 (2) (3) 使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出2015浙 江 理 综 的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等质量为 m，速度为 v 的离子在回旋加速器内旋转，旋转轨道是半径为 r 的圆，圆心在 O 点，轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为 用磁屏蔽通道法设计引出器引出器原理如图所示，一对圆弧形金属板组成弧形引出通道，通道的圆心位于 O点( O点图中未画出)引出离子时，令引出通道内磁场的磁感应强度降低，从而使离子从 P 点进入通道，沿通道中心线从 Q 点射出已知 度为 L， 夹角为 .(1)求离子的电荷量 q 并判断其正负；(2)离子从 P 点进入，Q 点射出，通道内匀强磁场的磁感应强度应降为 B，求 B；(3)换用静电偏转法引出离子束，维持通道内的原有磁感应强度 B 不变，在内外金属板间加直线电压，两板间产生径向电场，忽略边缘效应为使离子仍从 P 点进入，Q 点射出，求通道内引出轨迹处电场强度 E 的方向和大小解析：(1)离子做圆周运动 ，正电荷)如图所示OQR，OOR B世昌的博客 据几何关系得R。