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1、2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 磁場 第二節(jié) 磁場對運動電荷的作用隨堂檢測 新人教版
1.
(高考全國卷Ⅰ)如圖，MN為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強磁場(未畫出)．一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點垂直于鋁板向上射出，從Q點穿越鋁板后到達PQ的中點O.已知粒子穿越鋁板時，其動能損失一半，速度方向和電荷量不變．不計重力．鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強度大小之比為( )
A．2 B．
C．1 D．
解析：選D.設(shè)帶電粒子在P點時初速度為v1，從Q點穿過鋁板后速度為v2，則Ek1＝mv，Ek2＝mv，由題意可知Ek1＝2Ek2，即mv＝mv
2、，則＝.粒子做圓周運動的向心力由洛倫茲力提供，即qvB＝，得R＝，由題意可知＝，所以＝＝， 故選項D正確．
2.
(2016·高考四川卷)如圖所示，正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場．一帶正電的粒子從f點沿fd方向射入磁場區(qū)域，當(dāng)速度大小為vb時，從b點離開磁場，在磁場中運動的時間為tb；當(dāng)速度大小為vc時，從c點離開磁場，在磁場中運動的時間為tc.不計粒子重力．則( )
A．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝2∶1
B．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝1∶2
C．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝2∶1
D．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝1∶2
解析：
3、選A.設(shè)正六邊形的邊長為L，一帶正電的粒子從f點沿fd方向射入磁場區(qū)域，當(dāng)速度大小為vb時，從b點離開磁場，由幾何關(guān)系可知，粒子在磁場中做圓周運動的半徑rb＝L，粒子在磁場中做圓周運動的軌跡所對應(yīng)的圓心角為120°，由洛倫茲力提供向心力Bqvb＝，得L＝，且T＝，得tb＝·；當(dāng)速度大小為vc時，從c點離開磁場，由幾何關(guān)系可知，粒子在磁場中做圓周運動的軌跡所對應(yīng)的圓心角2θ＝60°，粒子在磁場中做圓周運動的半徑rc＝L＋＝2L，同理有2L＝，tc＝·，解得vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝2∶1，A正確．
3．(2015·高考全國卷Ⅰ)兩相鄰勻強磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小不同、方向平行．一速度方向
4、與磁感應(yīng)強度方向垂直的帶電粒子(不計重力)，從較強磁場區(qū)域進入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的( )
A．軌道半徑減小，角速度增大
B．軌道半徑減小，角速度減小
C．軌道半徑增大，角速度增大
D．軌道半徑增大，角速度減小
解析：選D.分析軌道半徑：帶電粒子從較強磁場區(qū)域進入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的速度v大小不變，磁感應(yīng)強度B減小，由公式r＝可知，軌道半徑增大．分析角速度：由公式T＝可知，粒子在磁場中運動的周期增大，根據(jù)ω＝知角速度減?。x項D正確．
4.
(2018·河南商丘模擬)在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy中，有一個圓形區(qū)域的勻強磁場(圖中未畫出)，磁場方向垂直于xOy平面，
5、O點為該圓形區(qū)域邊界上的一點．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的帶電粒子(不計重力)從O點以初速度v0沿x軸正方向進入磁場，已知粒子經(jīng)過y軸上P點時速度方向與y軸正方向夾角為θ＝30°，OP＝L，求：
(1)磁感應(yīng)強度的大小和方向；
(2)該圓形磁場區(qū)域的最小面積．
解析：
(1)由左手定則得磁場方向垂直xOy平面向里．粒子在磁場中做弧長為圓周的勻速圓周運動，如圖所示，粒子在Q點飛出磁場．設(shè)其圓心為O′，半徑為R.由幾何關(guān)系有(L－R)sin 30°＝R，所以R＝L.由牛頓第二定律有qv0B＝m，故R＝.
由以上各式得磁感應(yīng)強度B＝.
(2)設(shè)磁場區(qū)域的最小面積為S.由幾何關(guān)系得
直徑＝R＝L，
所以S＝π＝L2.
答案：(1) 方向垂直于xOy平面向里 (2)L2
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