2017年高考物理-安培力与带电粒子在磁场中的运动-专题练习

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1、2017年高考物理专题练习安培力与带电粒子在磁场中的运动一、选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求）1.如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L,其I'可有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B,垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0吋刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流周期为7；最大值为人，图甲中I所示方向为电流正方向。则金属棒（）A.一直向右移动B.速度随时间周期性变化C.受到的安培力随时间周期性变化D.受到的安培力在一个周期内做正功2.有两个匀强磁场区域I和II,I中

2、的磁感应强度是II中的k倍，两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与I中运动的电子相比，II中的电子（）A.运动轨迹的半径是I中的k倍B.加速度的大小是I中的k倍C.做圆周运动的周期是I中的k倍D.做圆周运动的角速度与I中的相等3.分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c、d在一条直线上，Rcic=cb=bdo已知c点的磁感应强度大小为B

3、,〃点的磁感应强度大小为B?、若将b处导线的电流切断，则（）C点的磁感应强度大小变为尹，d点的磁感应强度大小变为尹-BC

4、点的磁感应强度大小变为尹d点的磁感应强度大小变为尹-BC点的磁感应强度大小变为B-B2,d点的磁感应强度大小变为-B-BD.c点的磁感应强度大小变为B,-B2,d点的磁感应强度大小变为一B2-B11.如图所示，长为L、质量为m的细导体棒g被水平放置在倾角为45。的光滑斜面上，无限长直导线b被水平固定在与d同一水平面的另一位置，且&、〃平行，它们之间的距离为X,当G、〃屮均通以电流强度为I的同向电流吋，d恰能在斜面上保持静止。已知无限长直导线周围的磁场为一系列的同心圆，周围某点的磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反

5、比。则下列说法正确的是（）Cl、电流必垂直纸面向里b中的电流在。处产生的磁场的磁感应强度大小为弊C.若将b适当上移以增大兀，则导体棒仍nJ能静止D.无论将b上移还是下移，导体棒都可能处于静止状态2.如图所示，带有正电荷的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度（速度方向与边界的夹角分别为30。、60。）从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点射入磁场，又恰好都不从另一边界飞111,则下列说法中正确的是（）A.A、B两粒子在磁场屮做圆周运动的半径Z比为1:內B.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为出◎3C.A、B两粒子

6、的比荷之比是D.A、B两粒子的比荷之比是1：巧3.一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度0）顺时针转动。在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30。角。当筒转过90。时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒。不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（）A•—B•—3B2BC.巴D.弐BB1.平ifij'OM和平面ON之间的夹角为30。，其横截面（纸血）如图所示，平血OM上方存在匀强磁场

7、，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。已知该粒子在磁场屮的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为（）mvA，2^BC-2mvqB8•如图所示，在0

8、子，它们的速度方向均在平面的第一象限内。己知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T,半径介于加到3d之间，则下列说法正确的是（）-屁xTA.最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间为丄12TB.最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间小于丄12TA.最后从磁场屮飞出的粒子经历的时间为丄TD.最后从磁场中飞出的粒子经历的时间大于丄6第II卷二、非选择题（本题共4个小题。写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）9.一足够长矩形区域内充满磁感应强度为B。方向垂直纸面向里的匀强磁场，矩形

9、区域的左边界cd宽为L,现从M屮点0垂直于磁场射入一带电粒子，速度大小为心，方向与加边夹角为«=30°,如图所示，已知粒子的电荷量为q,质量为m（重力不计）。（1）若粒子带负电且恰能从d点射出磁场，求弘的大小；（2）若粒子带正电，且粒子能从“边射出磁场，求卩。的取值范I韦I及此范I韦I内粒子在磁场屮运动时间t的范围。10.如图AOAC的三个顶点的坐标分别为0