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《2019-2020年高考物理总复习 8.2磁场对运动电荷的作用考题演练（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年高考物理总复习8.2磁场对运动电荷的作用考题演练（含解析）1.(xx·安徽高考)“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞。已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变。由此可判断所需的磁感应强度B正比于( )A. B.T C. D.T2【解题指南】解答本题注意以下两点：(1)带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,即v2正比于T
2、,则v正比于。(2)带电粒子在磁场中的运动,根据牛顿第二定律有qvB=m。【解析】选A。带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,则v2正比于T,从而v正比于。带电粒子在磁场中的运动半径不变,根据牛顿第二定律有qvB=m,可得B=。综上可知,B正比于,故选项A正确。2.(xx·新课标全国卷Ⅱ)空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直于横截面。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力,该磁场的磁感应强度大小为( )A.
3、 B. C. D.【解题指南】解答本题可按以下思路进行：(1)理解速度方向偏离入射方向60°的含义,画出几何图形,确定粒子的运动轨迹的圆半径。(2)根据洛伦兹力提供向心力和几何关系建立方程求解。【解析】选A。粒子进入磁场后做匀速圆周运动,如图所示,根据几何关系可知,粒子做圆周运动的半径r=R,由qvB=m可得B=,选项A正确。3.如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过Δt时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为,仍从A点沿原方向
4、射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为( )A.Δt B.2Δt C.Δt D.3Δt【解题指南】解答本题时要注意以下三点：(1)画出轨迹示意图,找出圆心的位置。(2)根据几何图形,找出运动时间、速度、偏转角的关系。(3)根据速度的变化确定偏转角的变化,进一步求出运动时间的变化情况。【解析】选B。设磁场区域的半径为R,粒子的轨迹半径为r,粒子以速度v在磁场中运动的轨迹如图甲所示,则由几何关系知,r=R,又T=,所以Δt=T=,当粒子的速度为时,运动轨迹如图乙所示。轨迹半径为r′====R,由图乙得
5、tan==,所以圆心角θ′=120°,Δt′=T==2Δt,故选项B正确。4.(多选)如图所示,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面为一正方形的匀强磁场区,在从ab边离开磁场的电子中,下列判断正确的是( )A.从b点离开的电子速度最大B.从b点离开的电子在磁场中运动时间最长C.从b点离开的电子速度偏转角最大D.在磁场中运动时间相同的电子,其轨迹一定重合【解析】选A、D。电子进入磁场,轨迹圆心在入射点下方,使电子速度从零逐渐增大,轨迹圆半径逐渐增大,从左边界离开的电子轨迹为半圆,由作图可知从b点离开的电子轨迹半径最大,
6、且从b点离开的电子其轨迹圆心角最小,速度偏转角最小,在磁场中运动时间最短,选项A正确,B、C错误;若从ab边射出磁场的电子运动时间相同,轨迹一定重合,D正确。5.(xx·长沙模拟)如图所示,一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域,磁场宽度为d,方向垂直纸面向里。一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场。若电子在磁场中运动的轨道半径为2d。O′在MN上,且OO′与MN垂直。下列判断正确的是( )A.电子将向右偏转B.电子打在MN上的点与O′点的距离为dC.电子打在MN上的点与O′点的距离为dD.电子在磁场中运动的时间为【解
7、析】选D。电子带负电,进入磁场后,根据左手定则判断可知,所受的洛伦兹力方向向左,电子将向左偏转,如图所示,A错误;设电子打在MN上的点与O′点的距离为x,则由几何知识得：x=r-=2d-=(2-)d,故B、C错误;设轨迹对应的圆心角为θ,由几何知识得：sinθ==0.5,得θ=,则电子在磁场中运动的时间为t==,故D正确。6.在如图所示的足够大匀强磁场中,两个带电粒子以相同方向垂直穿过虚线MN所在的平面,一段时间后又再次同时穿过此平面,则可以确定的是( )A.两粒子一定带有相同的电荷量B.两粒子一定带同种电荷C.两粒子一定有
8、相同的比荷D.两粒子一定有相同的动能【解析】选C。粒子垂直穿过平面MN,再次穿过时速度一定又垂直此平面,因此两粒子均运动了半个周期,即粒子在磁场中运动的周期相同,由T=可知,两粒子具有相同的比荷,但可以有不同的质量和电荷量,A错误、C正确;无论粒子向哪个方向绕行,均运动半个周
