高考物理二轮复习专题练习 11.2磁场对运动电荷的作用

高考物理二轮复习专题练习 11.2磁场对运动电荷的作用内容摘要：

1、场对运动电荷的作用一、选择题(共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分，在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得 6 分，漏选的得 3 分，错选的得 0 分)1一个长直螺线管中，通有大小和方向都随时间变化的交变电流，把一个带电粒子沿如图所示的管轴线方向射入管中，则粒子将在管中 ()A做匀速圆周运动B沿轴线来回振动C做匀加速直线运动D做匀速直线运动【解析】错选 A 的同学在潜意识里将带电粒子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动迁移过来，导致了错误错选 B 的同学认为，螺线管中接的是交变电流，所以管中的磁感线方向交替发生变化，带电粒子受力也交替发生变化，而选 的同学是因误认为带电粒 2、子在匀强电场当中受力而运动本题答案 D.【答案】光是来自太阳的高能带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动形成的，如图所示这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦从而激发大气分子或原子，使其发出有一定特征各种颜色的光地磁场的存在，使多数宇宙粒子不能达到地面而向人烟稀少的两极地区偏移，为地球生命的诞生和维持提供了天然的屏障科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关 ()A洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B空气阻力对粒子做负功，使其动能减小C南北两极的磁感应强度增强D太阳对粒子的 3、引力做负功【解析】洛伦兹力对粒子不做功，A 错；高能粒子在运动过程中克服空气阻力做功，速度减小，由 r 可知，半径会减小，B 对；越靠近两极，磁感应强度越大，C 对；地球实际上 错【答案】2007四川理综)如图所示，长方形 宽 O 、e 分别是ad、中点，以 直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场) ，磁感应强度 B量 m310 7 荷量 q210 3 C 的带电粒子以速度v510 2m/s 沿垂直 向且垂直于磁场射入磁场区域 () 射入的粒子，出射点全部分布在 B从 射入的粒子，出射点全部分布在 C从 射入的粒子，出射点分布在 和 D从 射入的粒子，出射点分布在 和 【解析】带电 4、粒子在磁场中运动的半径 r 充满磁场，则从 从 b 点射出现在没充满，则从 射出，所以从 入射的粒子只能从 入射的粒子，出射点分布在 和 ，故 D 项正确【答案】福建泉州质检)如图是某离子速度选择器的示意图，在一半径为 R10圆柱形桶内有 B10 4 T 的匀强磁场，方向平行于轴线，在圆柱桶某一直径的两端开有小孔，作为入射孔和出射孔离子束以不同角度入射，最后有不同速度的离子束射出现有一离子源发射比荷为 210 11C/阳离子，离子束中速度分布连续当角 45时，出射离子速度v 的大小是 ()A. 106m/s B2 106m/C2 108m/s D4 106m/【解析】由题意，离子从入射孔以 4 5、5角射入匀强磁场，离子在匀强磁场中做匀速圆周运动能够从出射孔射出的离子刚好在磁场中运动 周期，如图所示，由几何关系可知离14子运动的轨道半径 r R，又 r ，v 2 106m/2106m/s，选项 B 正确2【答案】图所示，两个横截面分别为圆和正方形但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径 D 等于正方形的边长，两个电子分别以相同的速度飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场区域的速度方向对准了圆心，进入正方形磁场区域的方向是沿一边的中点且垂直于边界线，则下面判断正确的是 ()电子在两磁场中运动时，其半径一定相同B两电子在磁场中运动时间一定不相同C进入圆形磁场区域的电子一定先飞 6、离磁场D进入圆形磁场区域的电子一定不会后飞出磁场【解析】因为两电子在磁场中运动时，其轨道半径均为 r ，所以 A 选项正确；为以将圆形磁场和正方形磁场重叠起来，电子的运动轨迹可能是图中的三条轨迹中的一条，所以两电子在磁场中的运动时间可能相同，在圆形磁场中运动的电子的运动时间可能小于在正方形磁场中运动的时间，所以 D 选项正确【答案】临沂模拟)如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为 、水平向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出时偏离原方向 60，利用以上数据可求出下列物理量中的 ()A带电粒子的比荷B带电粒子在磁场中 7、运动的周期C带电粒子的初速度D带电粒子在磁场中运动的半径【解析】由带电粒子在磁场中运动的偏向角，可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60，因此由几何关系得磁场宽度 l 又未加磁场时有 lv 0t，所以可求 ，A 项对；周期 T 可求出，B 项对；但初速度未知，所以 C、D 项qm t 2答案】图所示，一带电小球质量为 m，用丝线悬挂于 O 点，在竖直面内摆动，最大摆角为 60，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为 ()A0 B2 C4 D6析】若没有磁场，则到达最低点绳子的张力为 F，则F 2联立得 F于洛伦兹力不做功 8、，在最低点悬线张力为零则 F 洛 2向必向下，由公式得 FF 洛mg时绳中的张力 F4【答案】江西重点中学联考)如图所示，在平面直角坐标系中有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 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】由图可以计算出电子做圆周运动的半径为 2L，故在磁场中运动的时间为 tT ，A 9、 错误， B 正确；磁场区域圆的直径，故圆心坐标为 ( L， )，电子在磁场32 22 ，计算出其坐标为 (0，L) ，所以 确【答案】南昌调研)如图所示，在 x0、y 0 的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于 面向里，大小为 B，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由 x 轴上的 P 点以不同的初速度平行于 y 轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则()速度最大的粒子是沿 方向射出的粒子B初速度最大的粒子是沿 方向射出的粒子C在磁场中运动时间最长的是沿方向射出的粒子D在磁场中运动时间最长的是沿 方向射出的粒子【解析】考查带电粒子在匀强磁场中的运动显然图中四条圆弧中对 10、应的半径最大，由半径公式 R 可知，质量和电荷量相同的带电粒子在同一个磁场中做匀速圆周运动的速径越大，A 正确 B 错误；根据周期公式 T 知，当圆弧对应的圆心角为 时，2t ，圆心角越大则运动时间越长，圆心均在 x 轴上，由圆心角为 ，且最大，故在磁场中运动时间最长的是沿方向出射的粒子，D 正确 C 错误【答案】2010武汉调研)如图所示，边长为 L 的等边三角形 两有界匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B，三角形外的磁场(足够大) 方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为 处，它将沿A 的角平分线发射质量为 m、电荷量为 q、初速度为 带电粒子( 粒子重力不 11、计 )若从 A 射出的粒子带负电，v 0 ，第一次到达 C 点所用时间为 负电，v 0 ，第一次到达 C 点所用时间为 正电，v 0 ，第一次到达 C 点所用时间为 正电，v 0 ，第一次到达 C 点所用时间为 下列判断正确的是 ()t 1t 3t2t 4 Bt 1t2t3t 1t2t4Dt 1t3t2析】对于带负电，v 0 的粒子，由左手定则可知，粒子受到的洛伦兹力方向知粒子做逆时针方向的匀速圆周运动，且半径等于 L，则粒子直接由 A 运动到 C，易知 ；其余情况按照相同方法分析，可知 T，t 3T，t 4 6 56【答案】述、计算题(本题共 3 小题，共 40 分，解答时应写出必要的文字说 12、明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)11(郑州质量预测)如图所示，一质量为 m、带电荷量为q 的粒子，速度大小为 向沿 y 轴正方向，从 O 点射入圆形匀强磁场区域磁场的磁感应强度为 B，子飞出磁场区域后，从 b 处穿过 x 轴，在 b 点粒子速度方向与 x 轴正方向夹角为 30考虑粒子重力 )【解析】带电粒子的运动轨迹如图所示，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力粒子在磁场中运动的圆弧轨迹所对应的弦长正好是磁场区域的直径时，磁场区域面积最小，磁场区域的最小半径为r3r 23高考福建理综)如图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小 B0 3 T，在 x 轴上距坐标原点 L y 轴上安放接收器现将一带正电荷的粒子以 v0 4m/s 的速度从 P 处射入磁场，若粒子在 y 轴上距坐标原点 L M 处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带正电粒子的质量为 m，电量为 q，不计其重力(1)求上述粒子的比荷 ；)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场就可使其沿y 轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；(3。