2019高考物理二輪復習小題狂做專練（打包31套）.zip

2019高考物理二輪復習小題狂做專練（打包31套）.zip,2019,高考,物理,二輪,復習,小題狂做專練,打包,31 20 帶電粒子在有界磁場中的運動 一、選擇題 1．【2019屆模擬仿真卷】(多選)如圖所示為兩平行金屬極板P、Q，在P、Q兩極板上加直流電壓U0，極板Q的右側(cè)有一個邊長為的正方形勻強磁場區(qū)域abcd，勻強磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里。P極板上中心O處有一粒子源，可發(fā)射出初速度為零、比荷為k的帶電粒子，Q極板中心有一小孔，可使粒子射出后垂直磁場方向從a點沿對角線ac方向進入勻強磁場區(qū)域，則下列說法正確的是(　 　) A．如果帶電粒子恰好從d點射出，則滿足 B．如果帶電粒子恰好從b點射出，則粒子源發(fā)射的粒子可能帶負電 C．帶電粒子在勻強磁場中運動的速度為 D．帶電粒子在勻強磁場中運動的軌跡半徑為 2．【江西省紅色七校2019屆高三第一次聯(lián)考】(多選)如圖所示，在直角三角形ABC內(nèi)充滿垂直紙面向外的勻強磁場(圖中未畫出)，AB邊長度為d，?，F(xiàn)垂直AB邊射入一群質(zhì)量均為m、電荷量均為q、速度大小均為v的帶正電粒子，已知垂直AC邊射出的粒子在磁場中運動的時間為t，而運動時間最長的粒子在磁場中的運動時間為(不計重力)。則下列判斷中正確的是(　 　) A．粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為4t B．該勻強磁場的磁感應強度大小為 C．粒子在磁場中運動的軌道半徑為 D．粒子進入磁場時速度大小為 3．【玉溪中學月考】如圖所示，直角坐標系中y軸右側(cè)存在一垂直紙面向里、寬為a的有界勻強磁場，磁感應強度為B，右邊界PQ平行y軸，一粒子(重力不計)從原點O以與x軸正方向成θ角的速率v垂直射入磁場，當斜向上射入時，粒子恰好垂直PQ射出磁場，當斜向下射入時，粒子恰好不從右邊界射出。則粒子的比荷及粒子恰好不從右邊界射出時在磁場中運動的時 間分別為(　 　) A. ， B. ， C. ， D. ， 4．【成都2019屆摸底】(多選)如圖，在x軸上方存在方向垂直坐標平面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場，在x軸下方存在方向垂直坐標平面向外、磁感應強度大小為的勻強磁場。一帶負電的粒子（不計重力）從原點O以與x軸正方向成30°角的速度v射入磁場，其在x軸上方運動的半徑為R。則(　 　) A．粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點O B．粒子完成一次周期性運動的時間為 C．粒子射入磁場后，第二次經(jīng)過x軸時與O點的距離為3R D．粒子在x軸上方和下方的磁場中運動的半徑之比為1 : 2 5．【德州質(zhì)檢】(多選)如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B，∠A＝60°，AO＝L，在O點放置一個粒子源，可以向各個方向發(fā)射某種帶負電粒子（不計重力作用），粒子的比荷為，發(fā)射速度大小都為v0，且滿足。粒子發(fā)射方向與OC邊的夾角為θ，對于粒子進入磁場后的運動，下列說法正確的是(　 　) A．粒子有可能打到A點 B．以θ＝60°飛入的粒子在磁場中運動時間最長 C．以θ < 30°飛入的粒子在磁場中運動的時間都相等 D．在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出 6．【九江聯(lián)考】如圖所示，虛線框MNQP內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。a、b、c是三個質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子，它們從PQ邊上的中點沿垂直于磁場的方向射入磁場，圖中畫出了它們在磁場中的運動軌跡。若不計粒子所受重力，則(　 　) A．粒子a帶負電，粒子b、c帶正電 B．粒子a在磁場中運動的時間最長 C．粒子b在磁場中的加速度最大 D．粒子c在磁場中的動量最大 二、解答題 7．【臺州中學2019屆第一次統(tǒng)練】如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場，磁感應強度大小為B，圓弧上P點與圓心O的連線垂直于直徑MN，P點放置一粒子源，其向紙面內(nèi)各個方向均勻發(fā)射兩種原子核、，的速率為v，的速率為，沿PO方向發(fā)射的恰好從N點離開磁場，忽略原子核間的相互作用及原子核的重力，取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。 (1)求原子核的比荷(用B、v、R表示)及其從P點到邊界MN的最短時間； (2)其中一原子核的軌跡恰能與ON的中點A相切，求粒子的質(zhì)量數(shù)a； (3)在直徑MN上安裝金屬板，并與電阻r串聯(lián)后接地，帶正電的原子核到達金屬板后被吸收形成電流。已知粒子源P單位時間內(nèi)發(fā)射n個粒子，其中占40%，占60%，求穩(wěn)定后通過電阻r的電流大小。(已知電子的電荷量為e) 答案與解析 1．【解析】當帶電粒子恰好從d點射出時，根據(jù)圖中幾何關系可知，軌道半徑r＝L。設帶電粒子射入磁場時速度為v，由，解得；由，解得，選項A正確；由左手定則可知，如果帶電粒子恰好從b點射出，則粒子源發(fā)射的粒子一定帶正電，選項B錯誤；由，解得，選項C正確；由，解得，選項D正確。 【答案】ACD 2．【解析】帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，垂直AC邊射出的粒子在磁場中運動的時間是，即，則得周期T＝4t，故A正確；由，，得，故B正確；運動時間最長的粒子在磁場中運動的軌跡如圖所示，根據(jù)幾何關系有，解得，故C正確；粒子在磁場中運動的速度，故D錯誤。 【答案】ABC 3．【解析】如圖所示，當斜向上射入時，粒子恰好垂直PQ射出磁場，根據(jù)幾何關系可知，當斜向下射入時，粒子恰好不從右邊界射出，即與邊界相切，根據(jù)幾何關系可得，解兩式可得R =2a，帶電粒子在磁場中做圓周運動，根據(jù)，可得。當斜向下射入時，粒子恰好不從右邊界射出，即與邊界相切，根據(jù)幾何關系可知此時對應的圓心角為120°，所以用時間為，故C對。 【答案】C 4．【解析】帶負電的粒子進入上方磁場后向下偏轉(zhuǎn)，到達x軸以后受洛倫茲力向右上方偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則如此循環(huán)運動，粒子不能回到原點O，選項A錯誤；粒子在x軸上方運動的半徑為R，根據(jù)可知粒子在x軸下方運動的半徑為2R。由幾何關系可知，粒子在x軸上方和下方運動時圓弧所對的圓心角均為60°，則粒子完成一次周期性運動的時間，選項B錯誤，D正確；由幾何關系可知，粒子射入磁場后，第一次經(jīng)過x軸時與O點的距離為R，第二次經(jīng)過x軸時與第一次經(jīng)過x軸的距離為2R，則粒子射入磁場后，第二次經(jīng)過x軸時與O點的距離為3R，選項C正確。 【答案】CD 5．【解析】據(jù)，又，聯(lián)立解得r＝L，由AO＝L，所以當θ＝60°時，粒子經(jīng)過A點，故A正確；根據(jù)粒子運動的時間，圓心角越大，時間越長，粒子以θ＝60°飛入磁場中時，粒子從A點飛出，軌跡圓心角等于60°，圓心角最大，運動的時間最長，故B正確；當粒子沿θ＝0°飛入磁場中，粒子恰好從AC中點飛出，在磁場中運動時間也恰好是，θ從0到60°粒子在磁場中運動時間先減小后增大，在AC邊上有一半?yún)^(qū)域有粒子飛出，故C錯誤，D正確。 【答案】ABD 6．【解析】由左手定則可知，a粒子帶正電，b、c粒子帶負電，故A錯誤；由公式結合題圖可知，c粒子偏轉(zhuǎn)角最大，所以c粒子在磁場中運動時間最長，故B錯誤；由圖可知，b粒子的半徑最大，由公式可知，b粒子的速度最大，由加速度公式可知，b粒子的加速度最大，故C正確；由公式可知，，所以b粒子在磁場中的動量最大，故D錯誤。 【答案】C 7．【解析】(1)由已知條件知做圓周運動的半徑為R，由洛倫茲力提供向心力得： 得 弦OP最短，其所對應的圓心角也最小，對應的時間也最短，如圖所示，由幾何關系得，圓心角為60°，運動的周期 故運動的時間。 (2)設圓周運動半徑為R?，如圖所示，由幾何關系得： 解得： 設Y粒子的質(zhì)量為m?，電荷量為q?，則有： 解得： 即，得a＝15。 (3)對粒子，設粒子初速度方向與切線PQ方向夾角為α，如圖所示，已知軌跡恰好與A相切，則 得 由幾何關系得粒子在范圍內(nèi)出射能到達金屬板，則單位時間打到金屬板的粒子數(shù)為 由幾何關系得粒子在范圍內(nèi)出射能到達金屬板，則單位時間打到金屬板的粒子數(shù)為 通過電阻r上的電流。 6