2018高考物理大一轮复习 题组层级快练40 第九单元 磁场 2 磁场对运动电荷的作用

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1、题组层级快练(四十)磁场对运动电荷的作用一、选择题1.(2017·太原模拟)从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了运动方向，对地球起到了保护作用．如图为地磁场的示意图(虚线，方向未标出)，赤道上方的磁场可看成与地面平行．若有来自宇宙的一束粒子流，其中含有α(He的原子核)、β(电子)、γ(光子)射线以及质子，沿与地球表面垂直的方向射向赤道上空，则在地磁场的作用下(　　)A．α射线沿直线射向赤道　　　B．β射线向西偏转C．γ射线向东偏转D．质子向北偏转答案　B解析　赤道上方磁场方向与地面平行、由南向北，根据左手定则可知，带正电的α射线和质子向东

2、偏转，带负电的β射线向西偏转，不带电的γ射线不偏转，选项B正确．2.(2017·安徽芜湖模拟)如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)．则下列说法正确的是(　　)A．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B．若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远C．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大D．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短答案　A解析　由左手定则可知，带正电的粒子向左偏转．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的

3、时间越短，选项A正确；若v一定，θ等于90°时，粒子在离开磁场的位置距O点最远，选项B错误；若θ一定，粒子在磁场中运动的周期与v无关，粒子在磁场中运动的角速度与v无关，粒子在磁场中运动的时间与v无关，C、D两项错误．3．(2017·德州质检)如图所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则(　　)A．该粒子带正电B．A点与x轴的距离为C．粒子由O到A经历时间t＝D．运动过程中粒子的速度不变答案　B解析　由左手定

4、则可判断该粒子带负电，选项A错误；粒子运动轨迹半径r＝，如图所示，由O到A圆心角θ＝60°，根据粒子运动轨迹，A点离x轴的距离为r(1－cosθ)＝，粒子由O到A经历的时间为t＝T＝，选项B正确，选项C错误；运动过程中粒子速度大小不变，方向时刻改变，选项D错误．4．(2017·河北百校联考)如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v正对着圆心O射入磁场，若粒子射入、射出磁场点间的距离为R，则粒子在磁场中的运动时间为(　　)A.B.C.D.答案　A解析　根据题意可画出粒子运动轨迹示意图，如图所示：由几何关系可知α＝60°，β＝

5、120°粒子从A→B运动的时间：t＝·T，又T＝，＝tan，解得时间t＝.所以选项A正确，选项B、C、D错误．5．(2017·郑州模拟)如图甲所示，某空间存在着足够大的匀强磁场，磁场沿水平方向．磁场中有A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上．物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t＝0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动．在物块A、B一起运动的过程中，图乙反映的可能是(　　)A．物块A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系B．物块A对物块B的摩擦力大小随时间t变化的关系C．物块A对物块B的压力大小随时间t变化的关系D．物块B对地面压力大小随时

6、间t变化的关系答案　CD解析　洛伦兹力F洛＝qvB＝qBat，所以A项错误．物块A对物块B的摩擦力大小f＝mAa，所以f随时间t的变化保持不变，B项错误．A受的支持力N＝mAg＋qvB＝mAg＋qBat，C项正确．B受地面的支持力N′＝(mA＋mB)g＋qBat，D项正确．6．(2016·课标全国Ⅲ)平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面(纸面)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(q>0)．粒子沿纸面以大小为v的速度从OM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O

7、N只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场．不计重力．粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为(　　)A.B.C.D.答案　D解析　设射入磁场的入射点为A，延长入射速度v所在直线交ON于一点C，则轨迹圆与AC相切；由于轨迹圆只与ON有一个交点，所以轨迹圆与ON相切，所以轨迹圆的圆心必在∠ACD的角平分线上，作出轨迹圆如图所示，其中O′为圆心，B为出射点．由几何关系可知∠O′CD＝30°，Rt△O′DC中，CD＝O′D·cot30°＝R；由对称性知，AC＝CD＝R；等腰△ACO中，OA＝2AC·