磁场及带电粒子在磁场中的运动典型题目(含答案)上课讲义.doc

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1、磁场及带电粒子在磁场中的运动典型题目(含答案)精品文档第9讲磁场及带电粒子在磁场中的运动一、选择题(本题共8小题，其中1～4题为单选，5～8题为多选)1．(2018·山东省潍坊市高三下学期一模)如图所示，导体棒ab用绝缘细线水平悬挂，通有由a到b的电流。ab正下方放一圆形线圈，线圈通过导线，开关与直流电源连接。开关闭合瞬间，导体棒ab将(B)A．向外摆动B．向里摆动C．保持静止，细线上张力变大D．保持静止，细线上张力变小[解析]开关闭合瞬间，圆形线圈的电流顺时针方向，根据右手螺旋定则可知导体棒ab的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知导体棒ab将向里摆动，故

2、B正确，ACD错误；故选B。2(2018·山东省历城高三下学期模拟)如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和在同一条水平直线上的直导线EF、GH连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态。在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线O。当O中通以垂直纸面方向向里的电流时(D)A．长直导线O产生的磁场方向沿着电流方向看为逆时针方向B．半圆弧导线ECH受安培力大于半圆弧导线FDG受安培力C．EF所受的安培力方向垂直纸面向外D．从上往下看，导线框将顺时针转动[解析]当直导线O中通以垂直纸面方向向里的电流时

3、，由安培定则可判断出长直导线O产生的磁场方向为顺时针方向，选项A错误；磁感线是以O为圆心的同心圆，半圆弧导线与磁感线平行不受安培力，选项B错误；由左手定则可判断出直导线EF所受的安培力方向垂直纸面向里，选项C错误；GH所受的安培力方向垂直纸面向外，从上往下看，导线框将顺时针转动，选项D正确；故选D。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档3(2018·河南省郑州市高三下学期模拟)如图所示，在边长为L的正方形ABCD阴影区域内存在垂直纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q(q<0)的带电粒子以大小为v0的速度沿纸面垂直AB边射入正方形，若粒子从AB边上任

4、意点垂直射入，都只能从C点射出磁场，不计粒子的重力影响。下列说法正确的是(D)A．此匀强磁场的方向可能垂直纸面向外B．此匀强磁场的磁感应强度大小为C．此匀强磁场区域的面积为D．此匀强磁场区域的面积为[解析]若保证所有的粒子均从C点离开此区域，则由左手定则可判断匀强磁场的方向应垂直纸面向里，A错误；由A点射入磁场的粒子从C点离开磁场，结合图可知该粒子的轨道半径应为R＝L，则由qBv0＝m，可解得B＝，B错误；由几何关系可知匀强磁场区域的面积应为S＝2×()＝，C错误，D正确。4(2018·河北省张家口市高三下学期模拟)如图所示，在边长ab＝1.5L，bc＝3

5、L的矩形区域内存在着垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O处有一粒子源，可以垂直磁场向区域内各方向发射速度大小相等的同种带电粒子，若沿Od方向射入的粒子从磁场边界cd离开磁场，该粒子在磁场中运动的时间为t0，圆周运动半径为L，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是(D)A．粒子带负电B．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0C．粒子的比荷为D．粒子在磁场中运动的最长时间为2t0收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档[解析]由题设条件作出以O1为圆心的轨迹圆弧，如图所示。由左手定则，可知该粒子带正电，选项A错误；由图中几何

6、关系可得sinθ。解得θ＝，可得T＝6t0，选项B错误；根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律可得T＝，解得，选项C错误；根据周期公式，粒子在磁场中运动时间t＝，在同一圆中，半径一定时，弦越长，其对应的圆心角α越大，则粒子在磁场中运动时间最长时的轨迹是以O2为圆心的圆弧，如图所示，由图中几何关系，α＝，解得t＝2t0，选项D正确。5(2018·湖北省襄阳市高三下学期模拟)如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场，在x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为B/2的匀强磁场。一带负电的粒子(不计重力)从原点O与x轴成30°角斜向上射入磁场，

7、且在x轴上方运动的半径为R。则(CD)A．粒子经偏转一定能回到原点OB．粒子完成一次周期性运动的时间为C．粒子射入磁场后，第二次经过x轴时与O点的距离为3RD．粒子在x轴上方和下方的磁场中运动的半径之比为1∶2[解析]根据左手定则判断洛伦兹力的方向可知，粒子运动的过程中始终处于磁场内，离O点越来越远，粒子一定不能回到原点，A错误；由几何关系可知，粒子在一次周期性运动时间内，在x收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档轴上方运动的时间t1＝，在x轴下方运动的时间t2＝，粒子完成一次周期性运动的时间为t1＋t2＝，B错误；根据Bqv＝m得：r＝，在x轴下方

8、的轨道半径是在x轴上方的2倍，即r＝2R，由粒子在磁场运动时的偏转