高三物理人教版二轮课时分层集训---磁场对运动电荷的作用Word版含解析.doc

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1、高三物理人教版二轮课时分层集训(二十六)磁场对运动电荷的作用(限时:40分钟)[基础对点练]洛伦兹力 带电粒子在匀强磁场中的运动1.如图9219所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,甲、乙、丙、丁四个带负电的点电荷分别沿四个方向、以大小相同的初速度v0垂直磁场方向进入磁场.则进入磁场瞬间,受到洛伦兹力方向向下的点电荷是(  )图9219A.甲       B.乙C.丙D.丁D [根据左手定则分析,丁受到的洛伦兹力方向向下,故选项D正确.]2.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b,以不同的速率对

2、准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图9220所示.若不计粒子的重力,则下列说法正确的是(  )【10】图9220A.a粒子带正电,b粒子带负电B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C.b粒子的动能较大D.b粒子在磁场中运动时间较长C [由左手定则可知,a粒子带负电,b粒子带正电,A错误;由qvB=m得r=,故运动的轨迹半径越大,对应的速率越大,所以b粒子的速率较大,在磁场中所受洛伦兹力较大,B错误;由Ek=mv2可得b粒子的动能较大,C正确;由T=知两者的周期相同,b粒子运动的轨迹

3、对应的圆心角小于a粒子运动的轨迹对应的圆心角,所以b粒子在磁场中运动时间较短,D错误.]3.(多选)(2018·长安模拟)如图9221所示,a、b、c是三个面积相等的匀强磁场区域,图中的虚线是三个圆直径的连线,该虚线与水平方向的夹角为45°.一个不计重力的带电粒子,从a磁场的M点以初速度v0竖直向上射入磁场,运动轨迹如图,最后粒子从c磁场的N点离开磁场.已知粒子的质量为m,电荷量为q,匀强磁场的磁感应强度为B.则(  )图9221A.磁场a和c的方向垂直于纸面向里,磁场b的方向垂直于纸面向外B.粒

4、子在N的速度方向水平向左C.粒子从M点运动到N点的时间为D.粒子从M点运动到N点的时间为BC [不知道带电粒子的电性,所以无法判断磁场的方向,A项错误;根据几何关系,粒子在N的速度方向水平向左,B项正确;粒子从M点运动到N点的时间为四分之三个周期,由T=,可得T=,所以时间t=T=,C项正确,D项错误.]4.如图9222所示,匀强磁场中有一电荷量为q的正离子,由a点沿半圆轨道运动,当它运动到b点时,突然吸收了附近若干电子,接着沿另一半圆轨道运动到c点,已知a、b、c在同一直线上,且ac=ab,电子

5、的电荷量为e,电子质量可忽略不计,则该离子吸收的电子个数为(  )【11】图9222A.B.C.D.D [正离子由a到b的过程,轨迹半径r1=,此过程有qvB=m,正离子在b点附近吸收n个电子,因电子质量不计,所以正离子的速度不变,电荷量变为q-ne,正离子从b到c的过程中,轨迹半径r2==ab,且(q-ne)vB=m,解得n=,D正确.](2017·衡水模拟)已知通入电流为I的长直导线在周围某点产生的磁感应强度大小B与该点到导线间的距离r的关系为B=k(k为常量).如图所示,竖直通电长直导线中的

6、电流I方向向上,绝缘的光滑水平面上P处有一带正电小球从图示位置以初速度v0水平向右运动,小球始终在水平面上运动,运动轨迹用实线表示,若从上向下看,则小球的运动轨迹可能是(  )A [通电长直导线产生的磁场的磁感应强度B方向在水平面内,由于洛伦兹力F与B、v0的方向均垂直,所以F沿竖直方向,小球在水平方向上不受力而做匀速直线运动,只有选项A正确.]带电粒子在磁场中运动的多解问题5.(2018·南昌模拟)如图9223所示,在x>0,y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里

7、,大小为B.现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从x轴上的某点P沿着与x轴正方向成30°角的方向射入磁场.不计重力的影响,则下列有关说法中正确的是(  )图9223A.只要粒子的速率合适,粒子就可能通过坐标原点B.粒子在磁场中运动所经历的时间一定为C.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为D.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为C [带正电的粒子从P点沿与x轴正方向成30°角的方向射入磁场中,则圆心在过P点与速度方向垂直的直线上,如图所示,粒子在磁场中要想到达O点,转过的圆心角肯定大于180°,因磁

8、场有边界,故粒子不可能通过坐标原点,故选项A错误;由于P点的位置不确定,所以粒子在磁场中运动的圆弧对应的圆心角也不同,最大的圆心角是圆弧与y轴相切时即300°,运动时间为T,而最小的圆心角为P点在坐标原点即120°,运动时间为T,而T=,故粒子在磁场中运动所经历的时间最长为,最短为,选项C正确,B、D错误.]6.(多选)如图9224所示,两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC理想分开,三角形内磁场垂直纸面向里,三角形顶点A处有一质子源,能沿∠BAC的

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