2019年高考物理一轮复习课时分层集训26磁吃运动电荷的作用新人教版
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1、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() 【导学号:84370410】图9220Aa粒子带正
2、电,b粒子带负电Ba粒子在磁场中所受洛伦兹力较大Cb粒子的动能较大Db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qvBm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Ekmv2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
3、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tT,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,
4、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acab,电子的电荷量为e,电子质量可忽略不计,则该离子吸收的电子个数为() 【导学号:84370411】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qvBm,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qne,正离子从b到c的过程中,轨迹半径r2ab,且(qne)vBm,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Bk(k为常量)如图所示,竖直通电长直导线中的电流I方
5、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x0,y0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,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
6、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
7、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的角平分线发射速度不同的质子(质子重力不计),所有质子均能通过C点,质子比荷k,则质子的速度可能为()图9224A2BkL B.C. D.BD因质子带正电,且经过C点,其可能的轨迹如图所示,所有圆弧所对圆心角均为60,所以质子运行半径r(n1,2,3,),由洛伦兹力提供向心力得Bqvm,即vBk(n1,2,3,),选项B、D正确7(多选)(2018湖北六校调考)如图9225
8、所示,xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外,磁感应强度B1 T的匀强磁场,ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板,长度为9 m,M点为x轴正方向上一点,OM3 m现有一个比荷大小为1.0 C/kg可视为质点带正电的小球(重力不计)从挡板下端N处小孔以不同的速度向x轴负方向射入磁场,若与挡板相碰就以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电荷量不变,小球最后都能经过M点,则小球射入的速度大小可能是() 【导学号:84370412】图9225A3 m/s B3.75 m/sC4 m/s D5 m/sABD因为小球通过y轴的速度方向一定是x方向,故带电小球圆周运动轨迹半径最小值为3 m,即Rmin,
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