高考物理一轮复习 分层规范快练29 磁场对运动电荷的作用 新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

分层规范快练(二十九)磁场对运动电荷的作用 双基过关练12015·海南高考如图，a是竖直平面P上的一点，P前有一条形磁铁垂直于P，且S极朝向a点，P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a点在电子经过a点的瞬间，条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()A向上B向下C向左 D向右解析：a点处磁场垂直于纸面向外，根据左手定则可以判断电子受力向上，A正确答案：A22019·浙江名校协作体联考粗糙绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线，俯视图如图所示，两根导线中通有相同的电流，电流方向垂直纸面向里水平面上一带电滑块(电性未知)以某一初速度v沿两导线连线的中垂线入射，运动过程中滑块始终未脱离水平面下列说法正确的是()A滑块可能做加速直线运动B滑块可能做匀速直线运动C滑块可能做曲线运动D滑块一定做减速直线运动解析：根据安培定则，知两导线连线上的垂直平分线上：上方的磁场方向水平向右，而下方的磁场方向水平向左，根据左手定则，可知滑块受到的洛伦兹力方向垂直于水平面向上或向下，滑块所受的支持力减小或增大，滑块所受的滑动摩擦力与速度反向，滑块一定做减速直线运动，故A、B、C错误，D正确答案：D3.用绝缘细线悬挂一个质量为m、电荷量为q的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁场中由于磁场的运动，小球静止在图中位置，这时悬线与竖直方向的夹角为，并被拉紧，则磁场的运动速度和方向可能是()Av，水平向左 Bv，竖直向下Cv，竖直向上 Dv，水平向右解析：根据运动的相对性，带电小球相对于磁场的速度与磁场相对于小球(相对地面静止)的速度大小相等、方向相反洛伦兹力FqvB中的v是相对于磁场的速度根据力的平衡条件可以得出，当小球相对磁场以速度v竖直向下运动或以速度v水平向右运动时，带电小球都能处于平衡状态，但题目中要求悬线被拉紧，由此可以知道只有选项C正确答案：C4(多选)如图所示，在匀强磁场中，磁感应强度B12B2，当不计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时，粒子的()A速率将加倍B轨迹半径加倍C周期将加倍D做圆周运动的角速度将加倍解析：因为带电粒子在磁场中只受洛伦兹力，而洛伦兹力不做功，所以粒子速率不会改变据r知：B减半，r加倍；T知：B减半，T加倍；而由知：T加倍，减半故选BC.答案：BC5(多选)如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子以某速度由圆周上A点沿与直径AB成30°角的方向垂直射入磁场，其后从C点射出磁场已知CD为圆的直径，BOC60°，E、F分别为劣弧AD和AC上的点，粒子重力不计则下列说法正确的是()A该粒子可能带正电B粒子从C点射出时的速度方向一定垂直于直径ABC若仅将粒子的入射位置由A点改为E点，则粒子仍从C点射出D若仅将粒子的入射位置由A点改为F点，则粒子仍从C点射出解析：粒子由A点射入，C点射出，可确定洛伦兹力方向，由左手定则可知，粒子带负电，A项错误；轨迹圆弧关于磁场圆心与轨迹圆圆心连线对称，所以粒子从C点射出时速度方向与DC夹角也是30°，垂直于直径AB，B项正确；轨迹圆半径与磁场圆半径相同，由磁聚焦原理可知，C、D项正确答案：BCD6.(多选)长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示磁感应强度为B，板间距离也为l，极板不带电现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是()A使粒子的速度v<B使粒子的速度v>C使粒子的速度v>D使粒子的速度<v<解析：若带电粒子刚好打在极板右边缘，有r(r1)2l2，又因r1，解得v1；若粒子刚好打在极板左边缘时，有r2，解得v2，故A、B正确答案：AB7如图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°，若要使粒子能从AC边穿出磁场， 则匀强磁场的磁感应强度B需满足 ()AB>BB<CB> DB<解析：粒子刚好到达C点时，其运动轨迹与AC相切，如图所示，则粒子运动的半径为r0acot30°.由r得，粒子要能从AC边射出，粒子运行的半径r>r0，解得B<，故选项B正确答案：B8.2019·山东青岛模拟如图，在xOy平面内，虚线y左上方存在范围足够大、磁感应强度为B的匀强磁场，在A(0，l)处有一个粒子源，可沿平面内各个方向射出质量为m，电荷为q的带电粒子，速率均为，粒子重力不计，则粒子在磁场中运动的最短时间为()A.B. C.D.解析：粒子进入磁场中做匀速圆周运动，则有：qvB，而将题中的v值代入得：rL，分析可知：粒子运动的时间t最短时，粒子偏转的角度最小，则所对弦最短，作ABOB于B点，AB即为最短的弦，假设粒子带负电，结合左手定则，根据几何关系有：ABOAsin60°L，粒子偏转的角度：60°，结合周期公式：T，可知粒子在磁场中运动的最短时间为：t，故C正确，A、B、D错误；故选C.答案：C技能提升练92016·全国卷平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q>0)粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场不计重力粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为()A. B.C. D.解析：如图所示，粒子在磁场中运动的轨道半径为R.设入射点为A，出射点为B，圆弧与ON的交点为P.由粒子运动的对称性及粒子的入射方向知，ABR.由几何图形知，APR，则AOAP3R，所以OB4R.故选项D正确答案：D10.2019·湖南省株洲统一检测如图所示，在xOy平面内，在0<x<1.5l的范围内充满垂直纸面向里的匀强磁场，在x1.5l、y>0的区域内充满垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小都为B.有一质量为m、电荷量为q的带电粒子，从坐标原点O以某一初速度沿与x轴正向成30°射入磁场，粒子刚好经过P点进入磁场，后经过x轴上的M点射出磁场.已知P点坐标为(1.5l，l)，不计重力的影响，求：(1)粒子的初速度大小；(2)M点在x轴上的位置解析：(1)连接OP，过P作y轴垂线交y轴于点A，过O做初速度垂线OO1交PA于点O1，根据P点的坐标值及初速度方向可得：APOO1OP30°故O1为粒子在磁场中做圆周运动的圆心，OO1即为圆周半径r.由几何关系可得：rrcos 60°1.5l解得：rl根据牛顿运动定律有：qvBm解得v(2)由对称性可知OM2×1.5l3l答案：(1)(2)3l11如图所示，在某电子设备中分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.AC、AD两块挡板垂直纸面放置，夹角为90°.一束电荷量为q、质量为m的相同粒子，从AD板上距离A点为L的小孔P以不同速率沿纸面方向射入磁场，速度方向与AD板之间的夹角均为60°，不计粒子的重力和粒子间的相互作用求：(1)直接打在AD板上Q点的粒子从P到Q的运动时间；(2)直接垂直打在AC板上的粒子运动速率解析：(1)如图所示，根据已知条件画出粒子的运动轨迹，粒子打在AD板上的Q点，圆心为O1.由几何关系可知：轨迹对应的圆心角PO1Q120°，设粒子运动的轨迹的半径为R洛伦兹力充当向心力：qvBm圆周运动的周期公式：T可得周期：T运动时间为：t代入数据解得：t(2)粒子垂直打到AC板上，运动轨迹如图所示，圆心为O2，APO230°，设粒子运动的轨迹的半径为rrcos30°L洛伦兹力充当向心力：qvBm解得：v答案：(1)(2)