2022高考物理一轮复习课时作业二十六磁吃运动电荷的作用含解析新人教版.doc

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1、高考磁场对运动电荷的作用(建议用时40分钟)1.如图是“人造小太阳”托卡马克装置。其原理是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.TC.D.T2【解题指导】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,则v正比于。(2)带电粒子在磁场中的运动,

2、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,B、C、D错误。【加固训练】如图所示,在赤道处,将一小球向东水平抛出,落地点为a;给小球带上电荷后,仍以原来的速度抛出,考虑地磁场的影响,下列说法正确的是(　　)-14-/14高考A.无论小球带何种电荷,小球仍会落在a点B.无论小球带何种电荷,小球下落时间都会延长C.若小球带负电荷,小球会落在更远

3、的b点D.若小球带正电荷,小球会落在更远的b点【解析】选D。地磁场在赤道上空水平由南向北,从南向北观察,如果小球带正电荷,则洛伦兹力斜向右上方,该洛伦兹力在竖直向上的方向和水平向右方向均有分力,因此,小球落地时间会变长,水平位移会变大;同理,若小球带负电,则小球落地时间会变短,水平位移会变小,故D正确,A、B、C错误。2.(2021·某某模拟)科学家预言,自然界存在只有一个磁极的磁单极子,磁单极子N的磁场分布如图甲所示,它与如图乙所示正点电荷Q的电场分布相似。假设磁单极子N和正点电荷Q均固定,有相同的带电小球分别在N

4、和Q附近(图示位置)沿水平面做匀速圆周运动,则下列判断正确的是(　　)A.从上往下看,图甲中带电小球一定沿逆时针方向运动B.从上往下看,图甲中带电小球一定沿顺时针方向运动C.从上往下看,图乙中带电小球一定沿顺时针方向运动D.从上往下看,图乙中带电小球一定沿逆时针方向运动【解析】-14-/14高考选A。根据圆周运动的受力条件可以从题图乙中判断带电小球带的一定是负电,且在电场中小球的运动方向与电场力的方向无关;由题图甲中洛伦兹力方向,根据左手定则可知,带电小球一定沿逆时针方向运动。故选A。3.如图所示,等腰直角三角形ab

5、c区域存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。三个相同的带电粒子从b点沿bc方向分别以速度v1、v2、v3射入磁场,在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3,且t1∶t2∶t3=3∶3∶1。直角边bc的长度为L,不计粒子的重力,下列说法正确的是(　　)A.三个速度的大小关系一定是v1=v2

6、道半径大小分别为R2

7、射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用.则下列说法正确的是(　　)A.a粒子动能最大B.c粒子速率最大C.b粒子在磁场中运动时间最长D.它们做圆周运动的周期Tavb>va,所以A错,B对;根据运动轨迹对应的圆心角及周期公式,可知a粒子在磁场中运动时间最长,它们的周期相等,C、D错。5.(多选)如图所示,一单边有界磁场的边界上有一粒子源,以与水平方向成θ角的不同速率,向磁场中射入两个相同的粒子1和2,粒子1经磁场偏转后从边界上A

8、点出磁场,粒子2经磁场偏转后从边界上B点出磁场,OA=AB,则(　　)-14-/14高考A.粒子1与粒子2的速度之比为1∶2B.粒子1与粒子2的速度之比为1∶4C.粒子1与粒子2在磁场中运动的时间之比为1∶1D.粒子1与粒子2在磁场中运动的时间之比为1∶2【解析】选A、C。粒子进入磁场时的速度的垂线与OA的垂直平分线的交点为粒子1在磁场中做圆周