高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)： 專(zhuān)題37 洛倫茲力 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

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1、高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)： 專(zhuān)題37 洛倫茲力 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________ 一、 單選題 (共8題；共16分) 1. （2分） 下列四幅圖表示的工具或裝置，利用地磁場(chǎng)工作的是（ ） A . 磁卡 B . 指南針 C . 磁性黑板 D . 電磁起重機(jī) 2. （2分） (2017高二下寧波期中) 下面四幅圖表示了磁感應(yīng)強(qiáng)度B，電荷速度v和洛倫茲力F三者方向之間的關(guān)系，其中正確的是（ ） A . B . C . D . 3. （2分） (

2、2017洛陽(yáng)模擬) 如圖所示為研究某未知元素放射性的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)在薄鋁片和熒光屏之間有圖示方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，通過(guò)顯微鏡可以觀(guān)察到，在熒光屏的某一位置上每分鐘閃爍的亮點(diǎn)數(shù)．若撤去電場(chǎng)后繼續(xù)觀(guān)察，發(fā)現(xiàn)每分鐘閃爍的亮點(diǎn)數(shù)沒(méi)有變化；如果再將薄鋁片移開(kāi)，觀(guān)察到每分鐘閃爍的亮點(diǎn)數(shù)大大增加，由此可以判斷，放射源發(fā)出的射線(xiàn)可能為（ ） A . β射線(xiàn)和γ射線(xiàn) B . α射線(xiàn)和β射線(xiàn) C . β射線(xiàn)和X射線(xiàn) D . α射線(xiàn)和γ射線(xiàn) 4. （2分） MN板兩側(cè)都是磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向如圖，帶電粒子（不計(jì)重力）從a位置以垂直B方向的速度V開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，依次通過(guò)小孔b、c、d，已知ab

3、 =" bc" = cd，粒子從a運(yùn)動(dòng)到d的時(shí)間為t，則粒子的荷質(zhì)比為（ ） A . B . C . D . 5. （2分） (2018高二上懷仁月考) 如圖所示，有一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(duì)角線(xiàn)方向以速度v射入一帶負(fù)電的帶電粒子（帶電粒子重力不計(jì)），恰好從e點(diǎn)射出，則 （ ） A . 如果粒子的速度增大為原來(lái)的三倍，將從f點(diǎn)射出 B . 如果粒子的速度增大為原來(lái)的二倍，將從d點(diǎn)射出 C . 如果粒子的速度不變，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的二倍，將從d點(diǎn)射出 D . 只改變粒子的速度使其分別

4、從e、d、f點(diǎn)射出時(shí)，從e點(diǎn)射出所用時(shí)間最短 6. （2分） (2016高二上沈陽(yáng)期中) 一圓筒處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示．圖中直徑MN的兩端分別開(kāi)有小孔，筒繞其中心軸以角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi)，射入時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向與MN成30角．當(dāng)筒轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒．不計(jì)重力．若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為（ ） A . B . C . D . 7. （2分） 如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空間有垂直

5、紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)用一水平恒力F拉乙物塊，使甲、乙無(wú)相對(duì)滑動(dòng)一起向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)階段（ ） A . 甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小 B . 甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大 C . 甲、乙兩物塊間的摩擦力保持不變 D . 乙物塊與地面之間的摩擦力不斷減小 8. （2分） 圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c ， 以不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法正確的是 （ ） A . a粒子速率最大 B . c粒子速率最小 C . a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

6、最長(zhǎng) D . 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta

7、中A點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)射入，速度方向與半徑方向的夾角為30。當(dāng)該點(diǎn)電荷離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，速度方向剛好改變了180。下列說(shuō)法中正確的是（ ） A . 該點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R B . 該點(diǎn)電荷的比荷為 C . 該點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 D . 該點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 11. （3分） (2017高一上荊州期末) 如圖所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉動(dòng)小車(chē)和木塊一起做無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的加速度運(yùn)動(dòng)．小車(chē)質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，加速度大小為a，木塊和小車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在這個(gè)過(guò)程中，木塊受到的摩擦力大小是（ ） A . μmg B

8、. C . μ（M+m）g D . ma 12. （3分） (2017高二上全椒期末) 質(zhì)量為m，電量為q的帶正電小物塊在磁感強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的絕緣水平面以初速度v0開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，如圖所示．物塊經(jīng)時(shí)間t移動(dòng)距離S后停了下來(lái)，設(shè)此過(guò)程中，q不變，則（ ） A . S＞ B . S＜ C . t＞ D . t＜ 三、 綜合題 (共4題；共55分) 13. （15分） (2019定遠(yuǎn)模擬) 如圖所示，直空中有以O(shè)為圓心，半徑為R的圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，在虛線(xiàn)范圍內(nèi)、x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有寬度為d

9、，方向沿y軸負(fù)向、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。圓形磁場(chǎng)區(qū)域的右端與電場(chǎng)左邊界相切，現(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿紙面不同方向發(fā)射速率為v 的質(zhì)子，已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子的重力。求 （1） 要使質(zhì)子不出磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B要滿(mǎn)足什么條件？ （2） 要使質(zhì)子不出磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B要滿(mǎn)足什么條件？ （3） P、N兩點(diǎn)在圓周上，M是OP的中點(diǎn)，MN平行于x軸，若質(zhì)子從N點(diǎn)平行于x軸出磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和粒子從O點(diǎn)出射時(shí)的方向。 （4） P、N兩點(diǎn)在圓周上，M是OP的中點(diǎn)，MN平行于x軸，若質(zhì)子從N點(diǎn)平行于x軸出磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和粒子從O點(diǎn)出射時(shí)的方向。 （5）

10、求質(zhì)子從N點(diǎn)平行于x軸出磁場(chǎng)后與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)。 （6） 求質(zhì)子從N點(diǎn)平行于x軸出磁場(chǎng)后與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)。 14. （10分） (2018浙江選考) 小明受回旋加速器的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了如圖1所示的“回旋變速裝置”。兩相距為d的平行金屬柵極板M、N，板M位于x軸上，板N在它的正下方。兩板間加上如圖2所示的幅值為U0的交變電壓，周期 。板M上方和板N下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。粒子探測(cè)器位于y軸處，僅能探測(cè)到垂直射入的帶電粒子。有一沿x軸可移動(dòng)、粒子出射初動(dòng)能可調(diào)節(jié)的粒子發(fā)射源，沿y軸正方向射出質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子。t=0時(shí)刻，發(fā)射源在（x，0）位置發(fā)射一

11、帶電粒子。忽略粒子的重力和其它阻力，粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不計(jì)。 （1） 若粒子只經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)并在y=y0處被探測(cè)到，求發(fā)射源的位置和粒子的初動(dòng)能； （2） 若粒子兩次進(jìn)出電場(chǎng)區(qū)域后被探測(cè)到，求粒子發(fā)射源的位置x與被探測(cè)到的位置y之間的關(guān)系 15. （15分） (2018高二上中山期末) 如圖所示，足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿(mǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)從ad邊的中心O點(diǎn)處，垂直磁場(chǎng)方向射入一速度為v0的帶正電粒子，v0與ad邊的夾角為30．已知粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，不計(jì)粒子的重力． （1） 求要使粒子能從ab邊射出磁場(chǎng)，v0的大小范圍

12、． （2） 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間是多少？在這種情況下，粒子將從什么范圍射出磁場(chǎng)？ 16. （15分） (2017高二上紹興期末) 如圖所示為一金屬筒的橫截面，該圓筒的半徑為R，內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?，磁感?qiáng)度為B，在相互平行的金屬板AA′和CC′之間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m（重力不計(jì)），帶電量為q的電荷，在電場(chǎng)力的作用下，沿圖示軌跡從P點(diǎn)無(wú)初速運(yùn)動(dòng)經(jīng)電場(chǎng)加速進(jìn)入圓筒內(nèi)，在筒中它的速度方向偏轉(zhuǎn)了60， 求： （1） 該粒子帶何種電荷？ （2） 粒子在筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間． （3） 兩金屬板間的加速電壓． 第 14 頁(yè) 共 14 頁(yè) 參考答案 一、 單選題 (共8題；共16分) 1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 二、 多選題 (共4題；共12分) 9-1、 10-1、 11-1、 12-1、 三、 綜合題 (共4題；共55分) 13-1、 13-2、 13-3、 14-1、 14-2、 15-1、答案：略 15-2、答案：略 16-1、 16-2、 16-3、