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时间:2019-11-10
《2019-2020年高考物理专题冲刺专题17安培力与带电粒子在磁场中的运动含解析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019-2020年高考物理专题冲刺专题17安培力与带电粒子在磁场中的运动含解析一、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,其间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时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,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【答案】ABC 【题型】多选题【难度】容易2.有两个匀强磁场区域Ⅰ和
2、Ⅱ,Ⅰ中的磁感应强度是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【答案】AC【解析】两速率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动,且Ⅰ磁场磁感应强度B1是Ⅱ磁场磁感应强度B2的k倍.由qvB=得r=∝,即Ⅱ中电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍,A正确;由F合=ma得a==∝B,B错误;由T=得T∝r,C正确;由ω=D错误.【题型】多选题【难度】较易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
3、等的恒定电流,方向如图所示,a、b、c、d在一条直线上,且ac=cb=bd.已知c点的磁感应强度大小为B1,d点的磁感应强度大小为B2.若将b处导线的电流切断,则( )A.c点的磁感应强度大小变为B1,d点的磁感应强度大小变为B1-B2B.c点的磁感应强度大小变为B1,d点的磁感应强度大小变为B2-B1C.c点的磁感应强度大小变为B1-B2,d点的磁感应强度大小变为B1-B2D.c点的磁感应强度大小变为B1-B2,d点的磁感应强度大小变为B2-B1【答案】A【题型】选择题【难度】较易4.如图所示,长为L、质量为m的细导体棒a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上,无限长直导线
4、b被水平固定在与a同一水平面的另一位置,且a、b平行,它们之间的距离为x,当a、b中均通以电流强度为I的同向电流时,a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比.则下列说法正确的是( )A.a、b中电流必垂直纸面向里B.b中的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小为C.若将b适当上移以增大x,则导体棒仍可能静止D.无论将b上移还是下移,导体棒都可能处于静止状态【答案】C斜面支持力N满足图乙所示关系,支持力逐渐减小,安培力减小,但两个力的合力仍可能等于重力,即a仍可能处于静止状态,C对;当b下移时,安培力
5、在减小,而支持力方向不变,则a所受合力不可能为零,即a不可能处于静止状态,D错.【题型】选择题【难度】一般5.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出,则下列说法中正确的是( )A.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为1∶B.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为C.A、B两粒子的比荷之比是∶1D.A、B两粒子的比荷之比是1∶【答案】B 【题型】选择题【难度】一般6.一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
6、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ω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.C.D.【答案】A 【题型】选择题【难度】一般7.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
7、该粒子在磁场中的运动轨迹与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( )A.B.C.D.【答案】D 【解析】如图所示,粒子在磁场中运动的轨道半径为R=.设入射点为A,出射点为B,圆弧与ON的交点为P.由粒子运动的对称性及粒子的入射方向知,AB=R.由几何图形知,AP=R,则AO=AP=3R,所以OB=4R=.故选项D正确.【题型】选择题【难度】较难8.如图所示,在0≤x≤a、0≤y≤a范围内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.坐
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