2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第8章 第2講 帶電粒子在勻強磁場中的運動練習(xí)

上傳人:xt****7 文檔編號:105134199 上傳時間:2022-06-11 格式:DOC 頁數(shù):6 大?。?08.02KB
收藏 版權(quán)申訴 舉報 下載
2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第8章 第2講 帶電粒子在勻強磁場中的運動練習(xí)_第1頁
第1頁 / 共6頁
2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第8章 第2講 帶電粒子在勻強磁場中的運動練習(xí)_第2頁
第2頁 / 共6頁
2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第8章 第2講 帶電粒子在勻強磁場中的運動練習(xí)_第3頁
第3頁 / 共6頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

9.9 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第8章 第2講 帶電粒子在勻強磁場中的運動練習(xí)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第8章 第2講 帶電粒子在勻強磁場中的運動練習(xí)(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第8章 第2講 帶電粒子在勻強磁場中的運動練習(xí) 選擇題(每題5分,共20分) 1.(xx浙江武義一中月考,13)如圖所示,在區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)分別存在與紙面垂直的勻強磁場,一帶電粒子沿著弧線apb由區(qū)域Ⅰ運動到區(qū)域Ⅱ。已知圓弧ap與圓弧pb的弧長之比為2∶1,下列說法正確的是(  ) A.粒子在區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ中的速率之比為1∶1 B.粒子通過圓弧ap、pb的時間之比為2∶1 C.圓弧ap與圓弧pb對應(yīng)的圓心角之比為2∶1 D.區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強度方向相反 2.(xx北京東城月考,13)如圖所示,M、N為兩條沿豎直方向放置的直導(dǎo)線,其中有一條導(dǎo)線中通

2、有恒定電流,另一條導(dǎo)線中無電流。一帶電粒子在M、N兩條直導(dǎo)線所在的平面內(nèi)運動,曲線ab是該粒子的運動軌跡。帶電粒子所受重力及空氣阻力均可忽略不計。關(guān)于導(dǎo)線中的電流方向、粒子帶電情況以及運動的方向,下列說法正確的是(  ) A.M中通有自上而下的恒定電流,帶負電的粒子從a點向b點運動 B.M中通有自上而下的恒定電流,帶正電的粒子從a點向b點運動 C.N中通有自上而下的恒定電流,帶正電的粒子從a點向b點運動 D.N中通有自上而下的恒定電流,帶負電的粒子從a點向b點運動 3.(xx浙江嘉興二模,17)如圖所示,在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中充滿了垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場

3、,一點電荷從圖中A點以速度v0垂直磁場射入,當該電荷離開磁場時,速度方向剛好改變了180°,不計電荷的重力,下列說法正確的是(  ) A.該點電荷帶正電 B.該點電荷離開磁場時速度方向的反向延長線通過O點 C.該點電荷的比荷為= D.該點電荷在磁場中的運動時間t= 4.(xx浙江寧波一模,10)如圖所示,在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場,ab是圓的直徑。一不計重力的帶電粒子從a點射入磁場,速度大小為v,當速度方向與ab成30°角時,粒子在磁場中運動的時間最長,且為t;若相同的帶電粒子從a點沿ab方向射入磁場,也經(jīng)時間t飛出磁場,則其速度大小為(  ) A.v B.v

4、C.v D.v B組 xx模擬·提升題組 時間:40分鐘  分值:50分 一、選擇題(每題5分,共15分) 1.(xx浙江嘉興一中期中,12)如圖,在半徑為R=的圓形區(qū)域內(nèi)有水平向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。圓形區(qū)域右側(cè)有一豎直感光板MN,帶正電粒子從圓上最高點P以速度v0平行于紙面進入磁場,已知粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,粒子重力不計。若粒子對準圓心射入,則下列說法中正確的是(  ) A.粒子一定沿半徑方向射出 B.粒子在磁場中運動的時間為 C.若粒子速度變?yōu)?v0,穿出磁場后一定垂直打到感光板MN上 D.粒子以速度v0從P點以任意方向射入磁場,離開磁場后一定垂直打在

5、感光板MN上 2.(xx浙江五校一聯(lián),9)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(yīng)強度為B,∠A=60°,AO=a。在O點放置一個粒子源,可以向各個方向發(fā)射某種帶負電的粒子,粒子的比荷為q/m,發(fā)射速度大小都為v0,且滿足v0=,發(fā)射方向由圖中的角度θ表示。對于粒子進入磁場后的運動(不計重力作用),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短 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 3.(xx浙江溫州二模,20)如圖所示,在Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度均

6、為B的勻強磁場,磁場方向分別垂直于紙面向外和向里,AD、AC邊界的夾角∠DAC=30°,邊界AC與邊界MN平行,Ⅱ區(qū)域?qū)挾葹閐。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子可在邊界AD上的不同點射入,入射速度垂直AD且垂直磁場,若入射速度大小為,不計粒子重力,則(  ) A.粒子在磁場中的運動半徑為 B.粒子在距A點0.5d處射入,不會進入Ⅱ區(qū) C.粒子在距A點1.5d處射入,在Ⅰ區(qū)域內(nèi)運動的時間為 D.能夠進入Ⅱ區(qū)域的粒子,在Ⅱ區(qū)域內(nèi)運動的最短時間為 二、非選擇題(4題18分,5題17分,共35分) 4.(xx浙江嘉興一模,24)如圖所示,xOy坐標系的第一象限內(nèi),有一邊界線OA與y軸的夾角

7、∠AOy=45°,邊界線的上方與下方分別存在垂直紙面向外與向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B=0.25 T。一束電荷量q=8.0×10-19 C、質(zhì)量m=8.0×10-26 kg的正離子以v=5×105 m/s的速度從y軸上坐標為(0,0.4 m)的Q點垂直y軸射入磁場區(qū)。求:   (1)離子在磁場中做圓周運動的半徑和周期; (2)現(xiàn)只改變B的大小,使離子不經(jīng)過OA邊界而直接從y軸離開磁場區(qū)域,則B應(yīng)滿足什么條件? (3)若B=0.125 T,且從離子經(jīng)過Q點開始計時,則離子在哪些時刻恰好經(jīng)過OA邊界? 5.(xx浙江稽陽聯(lián)考,25)圖甲是中國自行設(shè)計

8、、研制的最大的受控核聚變實驗裝置,其原理如圖乙,帶電粒子被強電流線圈產(chǎn)生的磁場約束在一個半徑為r的“容器”中,通電線圈產(chǎn)生的圓形磁場可看做勻強磁場,磁場圓半徑為R,R>r,且兩圓同心,磁感應(yīng)強度為B,它們的截面如圖丙所示。“容器”中有質(zhì)量均為m,帶電荷量均為q的帶電粒子,在“容器”內(nèi)運動,有些粒子會運動到“容器”的邊緣,觀察到在“容器”的邊緣各處,有向各個方向離開“容器”的粒子,且每個方向的粒子的速度都從0到v分布。不久,所有粒子都能返回“容器”。(本題只考慮運動方向與磁場垂直的粒子,不計粒子重力和粒子間的相互作用和碰撞) (1)要產(chǎn)生如圖所示的磁場,逆著磁場方向看,線圈中的電流方向如何

9、?不改變裝置結(jié)構(gòu),要改變磁場,可采取什么方法? (2)為保證所有粒子從“容器”邊緣處離開又能返回,求帶電粒子的最大速度。 (3)如果“容器”中帶電粒子是核聚變的原料HH,它們具有相同的動能,但被該裝置約束后,它們的“容器”半徑會不同?,F(xiàn)用該裝置約束這兩種粒子,設(shè)它們“容器”的最大的半徑分別為r1、r2,試推導(dǎo)r1、r2、R應(yīng)滿足的關(guān)系式。 A組 xx模擬·基礎(chǔ)題組 選擇題 1.ABD 帶電粒子在勻強磁場中受洛倫茲力作用,洛倫茲力不做功,速度大小不變,A對。線速度大小不變,那么時間就等于弧長和線速度的比值,所以粒子通過圓弧ap、pb的時間之比與弧長之比相

10、等,為2∶1,B對。圓心角為弧長與半徑的比值,因為不知道半徑關(guān)系,所以無法找到對應(yīng)的圓心角之比,C錯。由洛倫茲力指向圓心可知兩個區(qū)域洛倫茲力方向相反,所以磁場方向相反,D對。 2.A 通電直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場,根據(jù)運動軌跡,帶電粒子受到的磁場力指向軌跡凹側(cè)。若M中通有自上而下的恒定電流,帶負電的粒子從a點向b點運動時,粒子受力方向指向軌跡凹側(cè),A項正確。B、D情況下,粒子受力方向均指向軌跡凸側(cè),故B、D錯誤。在C選項情況下,粒子受力指向軌跡凹側(cè),但a點比b點離導(dǎo)線近,離導(dǎo)線越遠磁場越弱,據(jù)R= 知B小時R大,故粒子在b點時的曲率半徑應(yīng)大,與題中軌跡不相符,C選項錯誤。 3.C 由于出射速度方

11、向改變了180°,故該點電荷進入磁場后向下偏轉(zhuǎn),離開邊界時的速度方向的反向延長線不經(jīng)過O點;由左手定則可知,該點電荷帶負電;出射點與入射點間的距離等于軌跡圓的直徑,由幾何關(guān)系可知,軌跡圓半徑r=,由qv0B=m,解得=;該點電荷在磁場中的運動時間t=T==。選項A、B、D錯誤,C正確。 4.D 設(shè)圓形區(qū)域的半徑為R。 帶電粒子進入磁場中做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力得: qvB=m,得r=,r∝v① 如圖1所示,當粒子從b點飛出磁場時,粒子在磁場中運動時間最長,入射速度與出射速度與ab的夾角相等,所以速度的偏轉(zhuǎn)角為60°,軌跡對應(yīng)的圓心角為60°。 根據(jù)幾何知識得:軌跡半徑

12、為r1=2R② 當粒子從a沿ab方向射入磁場時,經(jīng)過磁場的時間也是t,說明軌跡對應(yīng)的圓心角與第一種情況相等,也是60°。 如圖2所示,根據(jù)幾何知識得,粒子的軌跡半徑為r2=R③ 則由①②③得:== 則得v'=v。 B組 xx模擬·提升題組 一、選擇題 1.ABD 帶電粒子從圓上最高點P以速度v0平行于紙面且對準圓心射入磁場,根據(jù)對稱性,一定沿半徑方向射出,A正確;粒子在磁場中做勻速圓周運動,有:qv0B=m,解得r==R,軌跡圓弧對應(yīng)的圓心角為,故運動時間為t=T=×=,B正確;若粒子速度變?yōu)?v0,則軌跡半徑變?yōu)?R,運動軌跡如圖甲,故不是垂直打到感光板上,故C錯誤;當粒子以v

13、0射入時,帶電粒子在磁場中的運動軌跡半徑為R,設(shè)粒子射入方向與PO方向間的夾角為θ,帶電粒子從區(qū)域邊界S射出,帶電粒子運動軌跡如圖乙所示,因PO3=O3S=PO=SO=R,所以四邊形POSO3為菱形,PO∥O3S,帶電粒子射出磁場的速度方向與SO3垂直,因此,帶電粒子射出磁場時的方向為水平方向,與入射的方向無關(guān),離開磁場后一定垂直打在感光板上,故D正確。 甲            乙 2.AD 根據(jù)Bqv0=m,可知粒子的運動半徑R=a,因此θ=60°時,粒子恰好從A點飛出,故A正確。以θ=60°飛入的粒子在磁場中運動時間恰好是周期的六分之一,在磁場中運動時間最長,故B錯誤;以θ=0°

14、飛入的粒子恰好從AC中點飛出,在磁場中運動時間也恰好是周期的六分之一,θ從0°到60°,粒子在磁場中運動時間先減小后增大,故C錯誤;因為以θ=0°飛入的粒子在磁場中恰好從AC中點飛出,因此在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出,故D正確。 3.CD 運動半徑r=,將v=代入可得r=d,故A錯誤。粒子在距A點0.5d處射入時,圓心在距離A點1.5d的O1處,O1到AC的距離為3d/4d,所以粒子不會進入Ⅱ區(qū),在Ⅰ區(qū)中運動半個周期,故C正確。在Ⅱ區(qū)域運動時間最短時,運動圓弧

15、對應(yīng)的弦長最短,應(yīng)為d,由幾何關(guān)系可知,粒子在Ⅱ區(qū)運動的圓心角為60°,時間即為=,故D正確。 二、非選擇題 4.答案 見解析 解析 (1)洛倫茲力提供向心力qvB=m 解得R=0.2 m 周期為T==8π×10-7 s (2)臨界條件是:在AOy區(qū)域的運動軌跡恰好與OA相切,則 R1+=OQ qvB0=m 解得B0= T=0.3 T 所以B應(yīng)滿足B≥0.3 T(B>0.3 T也可) (3)若B=0.125 T,則離子在兩個磁場做圓周運動的周期和半徑分別為 T'==16π×10-7 s R'==0.4 m 由幾何關(guān)系可得粒子從Q點進入AOy區(qū)域經(jīng)過T'后

16、,垂直O(jiān)A邊界進入AOx區(qū)域,再經(jīng)T'后垂直O(jiān)A邊界進入AOy區(qū)域,再經(jīng)T'后又垂直O(jiān)A邊界進入AOx區(qū)域,所以離子恰好經(jīng)過OA邊界的時刻為 t=T'+n=(8n+2)π×10-7 s(n=0,1,2…) 5.答案 (1)見解析 (2)  (3)r1-r2=(-1)R 解析 (1)由安培定則可知,電流為逆時針方向。 改變線圈中電流方向,就改變磁場方向;改變線圈中電流大小,就改變磁場強弱。 (2)從“容器”邊緣切線方向離開,最大速率為v的粒子,在磁場中做圓周運動的軌跡剛好與磁場圓內(nèi)切,那么其他粒子都能返回“容器”中,設(shè)這個軌跡圓半徑為r' 由幾何關(guān)系,R-r=2r'① 粒子做圓周運動的向心力由洛倫茲力提供 Bqv=② 由①②得R-r=2 所以v= (3HH兩粒子電荷量相同,動能相同, 由Ek=得p1∶p2=∶,即 m1v1∶m2v2=1∶③ 由(2)得R-r1=2④ R-r2=2⑤ 由③④⑤得r1-r2=(-1)R

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號:ICP2024067431-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!