资源描述:
《2016版高考物理三轮增分练习专练11》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、专练11带电粒子在磁场中的运动题型21带电粒子在磁场中的圆周运动I.(多选)如图,MN、PQ是圆0的两条相互垂直的直径,圆内有垂直纸血向里的匀强磁场,荷质比相等的正、负离子分別从M、N以等大速率射向0.若正离子从P出射,贝“)PA.负离子会从Q出射B.负离了也从P出射C.两离子在磁场屮的运动时间相等D.两离子在磁场中运动路程不和等答案BC解析根据左手定则判断知,负离子进入磁场后所受的洛伦兹力向上,会顺时针旋转.由半径公式厂=箭知,正、负离子的荷质比盒相等,速率。相等,则轨迹半径相等,所以负离子也从P出射,故A错误,B正确;由丁=诰知,荷质比相等,则它们的
2、周期相等,两个离子轨迹对应的圆心角都是90。,在磁场中运动吋间都是£故(:正确:两个离子在磁场屮运动轨迹的长度都是号,则它们运动的路程和等,故D错误.2.如图2所示,圆形区域内冇一垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度的人小为厲,P为磁场边界上的一点.相同的带正电荷粒了,以相同的速率从P点射入磁场区域,速度方向沿位于纸而内的各个方向.这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一•段弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的g.若将磁感M强度的人小变为艮,结果相应的弧长变为圆周长的右不计粒了的重力和粒子间的相互影响,贝IJ養等于()P图2A扌B誓C当D*答案c解析设圆形区域的半径为八
3、磁感应强度为创时,从戶点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,ZPOM=120。,如图甲所示,所以粒了做I员1周运动的半径R为:sin60°=p解得:R=^r.磁感应强度为血时,从P点射=90。,如图乙所示,所以粒了做闘周运动的半径X入的粒了与磁场边界的最远交点为N,最远的点是轨迹上肓径与磁场边界圆的交点,ZPON为:Rf=净由带电粒子做圆周运动的半径:R囑,由于S甲乙2.(多选)如图3所示,垂总于纸而向里的匀强磁场分布在正方形肋cd区域内,O点、是cd边的中点,一个带正电的粒了从。点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方
4、形内,仅在磁场力的作用下,经过时间%刚好从c点射出磁场•现设法使该带电粒子从O点沿纸面内与Od成30。角的方向,下列说法中正确的是()图3A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是器),则它一定从cd边射出磁场B.若该带电粒子在磁场小经历的时间是竝,贝怕一定从加边射出磁场C.若该带电粒了在磁场中经历的时间是寺°,则它一定从必边射出磁场D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是/(),则它一定从加边射岀磁场答案AD解析粒了从0点垂直于cd边射出后从c点射出磁场的过程,其运动轨迹为半个圆周,由此可知粒子在该磁场屮的运动周期为7=2r0.若粒子刚好能从ad边射出磁场(即粒子
5、轨迹与dd边相切),则粒了在磁场中运动速度偏转了60。角,对应的运动时间为t3=^=y因此粒子若从边射出磁场,其运动时间应小于寻,由此可知,选项B错误.若粒了刚好能从“边射出磁场(即粒子轨迹与必边相切),则粒子在磁场中运动速度偏转了150。角,对应的运动时间为t4=~^T=¥,因此粒子若从”边射出,其运动时间一定小于普,因此选项(:错误.若粒了刚好能从be边射出磁场(即粒了轨迹与be边相切),则粒了在磁场中运动速度偏转了240。角,对应的运动时间为h=
6、r=y;因此粒了若从be边射出,其运动时间一定小于警,但大于书,因此选项D正确.若粒子能回到cd边,其偏
7、转角一定是300。角,对应的时间一定为心二舟卩二申,因此选项A正确.2.(多选)如图4所示,在平曲直角坐标系屮有一个垂肓•于纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点。和y轴上的点g(0,L).一质量为〃八电荷量为幺的电子从a点以初速度%平行于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。.下列说法屮正确的是()图4A•电子在磁场中运动的吋间为等B.电子在磁场中运动的时间为誥C.磁场区域的圆心处标(誓§D.电子在磁场屮做圆周运动的圆心坐标为(0,-2L)答案BC解析电了的轨迹半径为R,誓L,所以磁场圆心坐标为(爭厶,故C电子
8、在磁场小运动时间尸彳,而T=晋,得:尸詈,故A错谋,B正确;设磁场区域的圆心坐标为(兀,y),其中x=*Rcos正确;根据几何关系町得,电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,—厶),故D错误.2.如图5所示,边长/的正方形"cd区域(含边界)内,存在着垂直于区域表面向里的匀强磁场,磁感应强度为带电平行金属板MN、PQ间形成了匀强电场(不考虑金属板在其他区域形成的电场).MN放在加边上,两板左端M、P恰在必边上,金属板长度、板间距长度均为S为MP的中点,。为NQ的中点,一带负电的离子(质量为加,电荷量的绝对值为g)从S点开始运动,刚好沿着直线SO运动,然后
9、打在加边的中点.(不计离子的重力)求:(1)离子的速度%;(2)电