2019版高考物理一輪復習 專題八 磁場 第2講 磁場對運動電荷的作用.doc

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第2講　磁場對運動電荷的作用 一、單項選擇題 1．(2017年湖北八校高三第二次大聯(lián)考)已知α粒子(即氦原子核)質(zhì)量約為質(zhì)子的4倍，帶正電荷，電荷量為元電荷的2倍．質(zhì)子和α粒子在同一勻強磁場中做勻速圓周運動．下列說法正確的是(　　) A．若它們的動量大小相同，則質(zhì)子和α粒子的運動半徑之比約為2∶1 B．若它們的速度大小相同，則質(zhì)子和α粒子的運動半徑之比約為1∶4 C．若它們的動能大小相同，則質(zhì)子和α粒子的運動半徑之比約為1∶2 D．若它們由靜止經(jīng)過相同的加速電場加速后垂直進入磁場，則質(zhì)子和α粒子的運動半徑之比約為1∶2 2．圖K821為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖．勵磁線圈產(chǎn)生的勻強磁場方向垂直紙面向外，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場方向垂直．電子速度的大小和磁場強弱可分別由通過電子槍的加速電壓和勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié)．下列說法正確的是(　　) 圖K821 A．僅增大勵磁線圈中電流，電子束徑跡的半徑變大 B．僅提高電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變大 C．僅增大勵磁線圈中電流，電子做圓周運動的周期將變大 D．僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運動的周期將變大 3．如圖K822所示，有一個正方形的勻強磁場區(qū)域abcd，e是ad的中點，f是cd的中點，如果在a點沿對角線方向以速度v射入一帶負電的帶電粒子，恰好從e點射出，則(　　) 圖K822 A．如果粒子的速度增大為原來的兩倍，將從d點射出 B．如果粒子的速度增大為原來的三倍，將從f點射出 C．如果粒子的速度不變，磁場的磁感應強度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，將從d點射出 D．只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點射出時，從e點射出所用時間最短 4．(2017年甘肅蘭州高三一診)如圖K823所示，一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，以速度v垂直射入一有界勻強磁場區(qū)域內(nèi)，速度方向與磁場左邊界垂直，從右邊界離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)角θ＝30，磁場區(qū)域的寬度為d，則下列說法正確的是(　　) 圖K823 A．該粒子帶正電 B．磁感應強度B＝ C．粒子在磁場中做圓周運動的半徑r＝d D．粒子在磁場中運動的時間t＝　 5．(2017年河北定州中學摸底)如圖K824甲所示，一帶電物塊無初速度地放上皮帶輪底端，皮帶輪以恒定大小的速率沿順時針傳動，該裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中，物塊由底端E運動至皮帶輪頂端F的過程中，其vt圖象如圖乙所示，物塊全程運動的時間為4.5 s，關(guān)于帶電物塊及運動過程的說法正確的是(　　) 甲 　乙 圖K824 A．該物塊帶負電 B．皮帶輪的傳動速度大小一定為1 m/s C．若已知皮帶的長度，可求出該過程中物塊與皮帶發(fā)生的相對位移 D．在2 s～4.5 s內(nèi)，物塊與皮帶仍可能有相對運動 二、多項選擇題 6．質(zhì)量為m，帶電量為＋q的圓環(huán)套在水平固定且足夠長的絕緣桿上，如圖K825所示，整個裝置處于磁感應強度為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場中，現(xiàn)給圓環(huán)一個水平向右的初速度v0使其開始運動，不計空氣阻力，則圓環(huán)運動過程中克服摩擦力做的功可能是(　　) 圖K825 A．0 B.mv C．mv D. 7．(2016年江西南昌三中高三檢測)如圖K826所示，由半圓和矩形組成的區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，甲、乙兩粒子從A點沿水平直徑AP以相同速度v0射入，結(jié)果甲、乙兩粒子分別從C、D點射出，已知CD⊥AP，AQ＝AP，∠COP＝60，則下列說法正確的是(　　) 圖K826 A．甲、乙兩粒子比荷的比值為 B．甲、乙兩粒子比荷的比值為 C．甲、乙兩粒子在磁場中運行時間的比值為 D．甲、乙兩粒子在磁場中運行時間的比值為 8．(2017年廣西高三大聯(lián)合)如圖K827所示，在真空中，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度為B，一束質(zhì)子在紙面內(nèi)以相同的速度射向磁場區(qū)域，質(zhì)子的電量為e，質(zhì)量為m，速度為v＝，則以下說法正確的是(　　) 圖K827 A．對著圓心射入的質(zhì)子，其射出方向的反向延長線一定過圓心 B．沿a點進入磁場的質(zhì)子比沿b點進入的在磁場中運動時間短 C．所有質(zhì)子都在磁場邊緣同一點射出磁場 D．若質(zhì)子以相等的速率v＝從同一點沿各個方向射入磁場，則它們離開磁場的射出方向可能垂直 三、非選擇題 9．(2017年河南安陽高三一模)如圖K828所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B，在x軸上的S點由一粒子發(fā)射源，不定時的發(fā)射沿與x軸負方向成30角的質(zhì)量為m、電荷量為－q的粒子a和沿與x軸正方向成60角的質(zhì)量也為m、電荷量為＋q的粒子b.已知粒子a的速度為va＝v0，粒子b的速度為vb＝v0，忽略兩粒子的重力以及兩粒子間的相互作用，求： (1)要使兩粒子在磁場中發(fā)生碰撞，兩粒子釋放的時間間隔ΔT. (2)如果兩粒子在磁場中不相碰，則兩粒子進入磁場后第一次經(jīng)過x軸時兩點之間的距離． 圖K828 10．如圖K829所示，在邊長為l的等邊三角形ACD區(qū)域內(nèi)，存在垂直于所在平面向里的勻強磁場．大量的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子以相同速度(速度大小未確定)沿垂直于CD的方向射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后三條邊均有粒子射出，其中垂直于AD邊射出的粒子在磁場中運動的時間為t0.不計粒子的重力及粒子間的相互作用．求： (1)磁場的磁感應強度大小． (2)要確保粒子能從CD邊射出，粒子射入的最大速度． (3)AC、AD邊上可能有粒子射出的范圍． 圖K829 11．(2017年廣東廣州高三模擬)一半徑為r0的薄圓筒處于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與筒的中心軸線平行，筒的橫截面如圖K8210所示．圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒可繞其中心軸線轉(zhuǎn)動，圓筒的轉(zhuǎn)動方向和角速度大小可以通過控制裝置改變．一不計重力的帶負電粒子從小孔M沿著MN方向射入磁場，當筒以大小為ω0的角速度轉(zhuǎn)過90時，該粒子恰好從某一小孔飛出圓筒．　 (1)若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞，求該粒子的荷質(zhì)比和速率分別是多大？ (2)若粒子速率不變，入射方向在該截面內(nèi)且與MN方向成30角，則要讓粒子與圓筒無碰撞地離開圓筒，圓筒角速度應為多大？ 圖K8210