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《山东省2020版高考物理一轮复习 课时规范练29 磁场对运动 电荷的作用 新人教版》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、课时规范练29 磁场对运动电荷的作用基础对点练1.(带电粒子在磁场中的圆周运动)(2018·江西七校联考)如图所示,正八边形区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带电的粒子从h点沿he图示方向射入磁场区域,当速度大小为vb时,从b点离开磁场,在磁场中运动的时间为tb。当速度大小为vd时,从d点离开磁场,在磁场中运动的时间为td,不计粒子重力。则下列正确的说法是( )A.tb∶td=2∶1B.tb∶td=1∶2C.tb∶td=3∶1D.tb∶td=1∶3答案C解析根据题意可知,粒子从b点和从d点离开的运动轨迹如图所示:由图利用几何关系可知,从b点离开时粒子转过的圆心角为135°,而从d点离开时
2、粒子其圆心角为45°,因粒子在磁场中的周期相同,由t=T可知,时间之比等于转过的圆心角之比,故tb∶td=135°∶45°=3∶1,故C正确,ABD错误。故选C。2.(带电粒子在磁场中的圆周运动)(2018·华南师大附中三模)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点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为( )A.2ΔtB.ΔtC.3ΔtD.Δt答案A解析设圆形磁场区域的半径是R,以速度v射入时,半径r1=,根据几何关系可知,=t
3、an60°,所以r1=R;运动时间Δt=T=T;以速度射入时,半径r2=r1=R设第二次射入时的圆心角为θ,根据几何关系可知:tan,所以θ=120°则第二次运动的时间为:t=T=T=T=2Δt,故选A。3.(多选)(带电粒子在磁场中的圆周运动)(2018·江西南昌模拟)如图所示,一半径为R的圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,CD是该圆一条直径。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力),自A点沿平行于CD的方向以初速度v0垂直射入磁场中,恰好从D点飞出磁场,A点到CD的距离为。则( )A.磁感应强度为B.磁感应强度为C.粒子在磁场中的飞行时间为D.粒子在磁场中的飞行时间为答案AC解析
4、粒子在磁场中做匀速圆周运动,画出运动轨迹,如图所示:A点到CD的距离为,则:∠OAQ=60°,∠OAD=∠ODA=15°,∠DAQ=75°,则∠AQD=30°,∠AQO=15°,粒子的轨道半径:r==(2+)R,粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qv0B=m,解得:B=,故A正确,B错误;粒子在磁场中转过的圆心角:α=∠AQD=30°,粒子在磁场中做圆周运动的周期:T=,粒子在磁场中的运动时间:t=T=,故C正确,D错误,故选AC。4.(临界极值问题)(2016`全国卷Ⅲ,18)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
5、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解析粒子运动的轨迹如图:运动半径为R=。由运动的对称性知,出射速度的方向与OM间的夹角为30°,由图中几何关系知AB=R,AC=2Rcos30°=。所以出射点到O点的距离为BO=+R=,故选项D正确。5.(临界极值问题)(2018·河北承德联校期末)如图所示,OM的
6、左侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,OM左侧到OM距离为L的P处有一个粒子源,可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计),速率均为,则粒子在磁场中运动的最短时间为( )A.B.C.D.答案B解析粒子进入磁场中做匀速圆周运动则有:qvB=m,将题设的v值代入得:r=L,粒子在磁场中运动的时间最短,则粒子运动轨迹对应的弦最短,最短弦为L,等于圆周运动的半径,根据几何关系,粒子转过的圆心角为60°,运动时间为,故tmin=,故B正确,ACD错误。故选B。6.(多解问题)如图甲所示,M、N为竖直放置彼此平行的两块平板,板间距离为d,两
7、板中央各有一个小孔O、O'正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感应强度随时间的变化如图乙所示。有一群正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场。已知正离子质量为m、带电荷量为q,正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0,不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响,不计离子所受重力。求:(1)磁感应强度B0的大小。(2)要使正离子从O'垂直于N板射出磁场,正离子射入磁场时的速度v0的可能值。答案(1) (2)(n
