2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題八 磁場 第2講 磁場對運(yùn)動電荷的作用.doc

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第2講　磁場對運(yùn)動電荷的作用 一、單項選擇題 1．(2017年湖北八校高三第二次大聯(lián)考)已知α粒子(即氦原子核)質(zhì)量約為質(zhì)子的4倍，帶正電荷，電荷量為元電荷的2倍．質(zhì)子和α粒子在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動．下列說法正確的是(　　) A．若它們的動量大小相同，則質(zhì)子和α粒子的運(yùn)動半徑之比約為2∶1 B．若它們的速度大小相同，則質(zhì)子和α粒子的運(yùn)動半徑之比約為1∶4 C．若它們的動能大小相同，則質(zhì)子和α粒子的運(yùn)動半徑之比約為1∶2 D．若它們由靜止經(jīng)過相同的加速電場加速后垂直進(jìn)入磁場，則質(zhì)子和α粒子的運(yùn)動半徑之比約為1∶2 2．圖K821為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖．勵磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向外，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場方向垂直．電子速度的大小和磁場強(qiáng)弱可分別由通過電子槍的加速電壓和勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié)．下列說法正確的是(　　) 圖K821 A．僅增大勵磁線圈中電流，電子束徑跡的半徑變大 B．僅提高電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變大 C．僅增大勵磁線圈中電流，電子做圓周運(yùn)動的周期將變大 D．僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動的周期將變大 3．如圖K822所示，有一個正方形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域abcd，e是ad的中點(diǎn)，f是cd的中點(diǎn)，如果在a點(diǎn)沿對角線方向以速度v射入一帶負(fù)電的帶電粒子，恰好從e點(diǎn)射出，則(　　) 圖K822 A．如果粒子的速度增大為原來的兩倍，將從d點(diǎn)射出 B．如果粒子的速度增大為原來的三倍，將從f點(diǎn)射出 C．如果粒子的速度不變，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，將從d點(diǎn)射出 D．只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點(diǎn)射出時，從e點(diǎn)射出所用時間最短 4．(2017年甘肅蘭州高三一診)如圖K823所示，一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，以速度v垂直射入一有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，速度方向與磁場左邊界垂直，從右邊界離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)角θ＝30，磁場區(qū)域的寬度為d，則下列說法正確的是(　　) 圖K823 A．該粒子帶正電 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ C．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑r＝d D．粒子在磁場中運(yùn)動的時間t＝　 5．(2017年河北定州中學(xué)摸底)如圖K824甲所示，一帶電物塊無初速度地放上皮帶輪底端，皮帶輪以恒定大小的速率沿順時針傳動，該裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，物塊由底端E運(yùn)動至皮帶輪頂端F的過程中，其vt圖象如圖乙所示，物塊全程運(yùn)動的時間為4.5 s，關(guān)于帶電物塊及運(yùn)動過程的說法正確的是(　　) 甲 　乙 圖K824 A．該物塊帶負(fù)電 B．皮帶輪的傳動速度大小一定為1 m/s C．若已知皮帶的長度，可求出該過程中物塊與皮帶發(fā)生的相對位移 D．在2 s～4.5 s內(nèi)，物塊與皮帶仍可能有相對運(yùn)動 二、多項選擇題 6．質(zhì)量為m，帶電量為＋q的圓環(huán)套在水平固定且足夠長的絕緣桿上，如圖K825所示，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)給圓環(huán)一個水平向右的初速度v0使其開始運(yùn)動，不計空氣阻力，則圓環(huán)運(yùn)動過程中克服摩擦力做的功可能是(　　) 圖K825 A．0 B.mv C．mv D. 7．(2016年江西南昌三中高三檢測)如圖K826所示，由半圓和矩形組成的區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，甲、乙兩粒子從A點(diǎn)沿水平直徑AP以相同速度v0射入，結(jié)果甲、乙兩粒子分別從C、D點(diǎn)射出，已知CD⊥AP，AQ＝AP，∠COP＝60，則下列說法正確的是(　　) 圖K826 A．甲、乙兩粒子比荷的比值為 B．甲、乙兩粒子比荷的比值為 C．甲、乙兩粒子在磁場中運(yùn)行時間的比值為 D．甲、乙兩粒子在磁場中運(yùn)行時間的比值為 8．(2017年廣西高三大聯(lián)合)如圖K827所示，在真空中，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一束質(zhì)子在紙面內(nèi)以相同的速度射向磁場區(qū)域，質(zhì)子的電量為e，質(zhì)量為m，速度為v＝，則以下說法正確的是(　　) 圖K827 A．對著圓心射入的質(zhì)子，其射出方向的反向延長線一定過圓心 B．沿a點(diǎn)進(jìn)入磁場的質(zhì)子比沿b點(diǎn)進(jìn)入的在磁場中運(yùn)動時間短 C．所有質(zhì)子都在磁場邊緣同一點(diǎn)射出磁場 D．若質(zhì)子以相等的速率v＝從同一點(diǎn)沿各個方向射入磁場，則它們離開磁場的射出方向可能垂直 三、非選擇題 9．(2017年河南安陽高三一模)如圖K828所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在x軸上的S點(diǎn)由一粒子發(fā)射源，不定時的發(fā)射沿與x軸負(fù)方向成30角的質(zhì)量為m、電荷量為－q的粒子a和沿與x軸正方向成60角的質(zhì)量也為m、電荷量為＋q的粒子b.已知粒子a的速度為va＝v0，粒子b的速度為vb＝v0，忽略兩粒子的重力以及兩粒子間的相互作用，求： (1)要使兩粒子在磁場中發(fā)生碰撞，兩粒子釋放的時間間隔ΔT. (2)如果兩粒子在磁場中不相碰，則兩粒子進(jìn)入磁場后第一次經(jīng)過x軸時兩點(diǎn)之間的距離． 圖K828 10．如圖K829所示，在邊長為l的等邊三角形ACD區(qū)域內(nèi)，存在垂直于所在平面向里的勻強(qiáng)磁場．大量的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子以相同速度(速度大小未確定)沿垂直于CD的方向射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后三條邊均有粒子射出，其中垂直于AD邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動的時間為t0.不計粒子的重力及粒子間的相互作用．求： (1)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。? (2)要確保粒子能從CD邊射出，粒子射入的最大速度． (3)AC、AD邊上可能有粒子射出的范圍． 圖K829 11．(2017年廣東廣州高三模擬)一半徑為r0的薄圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與筒的中心軸線平行，筒的橫截面如圖K8210所示．圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒可繞其中心軸線轉(zhuǎn)動，圓筒的轉(zhuǎn)動方向和角速度大小可以通過控制裝置改變．一不計重力的帶負(fù)電粒子從小孔M沿著MN方向射入磁場，當(dāng)筒以大小為ω0的角速度轉(zhuǎn)過90時，該粒子恰好從某一小孔飛出圓筒．　 (1)若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，求該粒子的荷質(zhì)比和速率分別是多大？ (2)若粒子速率不變，入射方向在該截面內(nèi)且與MN方向成30角，則要讓粒子與圓筒無碰撞地離開圓筒，圓筒角速度應(yīng)為多大？ 圖K8210