2022年高考物理专题磁场与带电粒子在磁场中的运动有答案版 .pdf

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1、学习必备欢迎下载20XX届高考物理专题磁场与带电粒子在磁场中的运动( 有答案版 ) 【满分： 110 分时间： 90 分钟】一、选择题（125=60分）1 下列说法中正确的是（）A在探究求合力方法的实验中利用了理想模型的方法B牛顿首次提出“ 提出假说，数学推理，实验验证，合理外推的科学推理方法C用点电荷来代替实际带电物体是采用了等效替代的思想D奥斯特通过实验观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系2 【 2014 吉林松原油田高中10 月基础调研试卷】图中的D 为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里在开关S接通后，导线D 所受磁场力的方向是：（）A向上B向下C向左D向右

2、【答案】 A 【解析】 电流由左侧流入， 则由安培定则可知电磁铁右侧为N 极，故导线所在处的磁场向左；则由左手定则可知，导线受安培力向上；故选A3【2014河南洛阳高三三练】带电荷量不变的微粒在匀强电场和匀强磁场的复合场中受重力、电场力、洛仑磁力（均不为0）作用，可能做的运动是（）A.匀变速直线运动B. 匀变速曲线运动C.动能变化的直线运动D动能不变的曲线运动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 16 页学习必备欢迎下载 4 【2014?重庆市二诊】在高能物理研究中，粒子回旋加速器起着重要作用回旋加速器的工作原理如题5 图所示

3、，置于高真空中的D 形金属盒半径为R，磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直S 处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为 +q，初速不计，在加速器中被加速，加速电压为U，磁场的磁感应强度为B，D 型盒的半径为R两盒间的狭缝很小，每次加速的时间很短，可以忽略不计， 加速过程中不考虑相对论效应和重力作用下列说法正确的是 ( ) A为使正离子每经过窄缝都被加速，交变电压的频率f=2 m/（qB）B粒子第H 次与第 1 次在下半盒中运动的轨道半径之比为2nC若其它条件不变，将加速电压U 增大为原来的2 倍，则粒子能获得的最大动能增大为原来的 2 倍D若其它条件不变，将 D 型盒的半径增大为原来的2 倍，则

4、粒子获得的最大动能增大为原来的 4 倍为2qBfm，故 A 错误根据动能定理知212nnqUmv，粒子第 n 次与第 1 次在下半盒精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 16 页学习必备欢迎下载中运动的速度之5( 多选 )【 2014浙江暨阳联谊学校高三下期联考二模】如图所示，加速电场电压为U1，偏转电场电压为U2，B 为右侧足够大的有左边界匀强磁场，一束由11H、21H、42He组成的粒子流在O1处静止开始经U1加速，再经U2偏转后进入右侧匀强磁场，且均能从左边界离开磁场。不计粒子间相互作用，则下列说法正确的是（）A.三种粒

5、子在电场中会分为两束B.三种粒子在磁场中会分为两束C.三种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离比为1：2：2D.三种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离都与U2无关精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 16 页学习必备欢迎下载6 【 2014 浙江温州中学高三上期期中】如图,两根平行放置的长直导线a和 b 通有大小分别为 I 和 2I、方向相同的电流,导线 b 受到的磁场力大小为F, 当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后 ,导线 b 受到的磁场力为零, 则此时 a受到的磁场力大小为（）A.2FB.F C.23FD.2F 7 （多

6、选）【2014 河南长葛三高高三上期第一次考试】回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示D1和 D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为 T 的交流电源上位于D1圆心处的质子源A 能不断产生质子（初速度可以忽略） ，它们在两盒之间被电场加速当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（）A若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大B若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短C若只将交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归

7、纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 16 页学习必备欢迎下载D质子第n 次被加速前后的轨道半径之比为1nn8 （多选）【2014河南洛阳高三二练】如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O 和 y 轴上的点a（0， L） 。一质量为m、电荷量为e 的电子从 a 点以初速度v0平行于 x 轴正方向射入磁场，并从x 轴上的 b 点射出磁场，此时速度的方向与x 轴正方向的夹角为60 下列说法正确的是（）A电子在磁场中运动的时间为0LvB电子在磁场中运动的时间为023LvC磁场区域的圆心坐标为（32L，2L）D电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0， 2

8、L）【答案】 BC 【解析】电子运动的轨迹如图所示；设电子的轨迹半径为R，由几何知识，Rsin30=R-L ，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 16 页学习必备欢迎下载得 R=2L 9【 2014 江苏省如东高级中学第一学期高三年级期末考试】如图所示，边界OA 与 OC 之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA 上有一粒子源S.某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC 射出磁场已知AOC60 ，从边界 OC

9、 射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界 OC 射出的粒子在磁场中运动的最短时间为()A.T/2B.T/4 C.T/6 D. T/8 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 16 页学习必备欢迎下载10 （多选）【2014 吉大附中第三次模拟】 （多选）如图所示，有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，其边界为一等腰直角三角形（边界上有磁场），ACD 为三角形的三个顶点，AC=AD=L。今有一质量为m、电荷量为 +q 的粒子（不计重力） ，以速度从 CD 边上的某点P

10、既垂直于CD 边又垂直于磁场的方向射入，然后从 AD 边上某点 Q 射出，则有（）A4 223DPLB22DP3LC2DQ3LD2DQ3L【答案】 BC 【解析】精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 16 页学习必备欢迎下载据题意， 带点粒子在匀强磁场中的轨迹半径为：23mvRLqB，直角三角形磁场的斜边长为：11（多选）【2014 高邮市第二中学高三物理12 月份第二次调研测试】利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度 B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的

11、电流I， C、D 两侧面会形成电势差 UCD，下列说法中正确的是（）A电势差UCD仅与材料有关B若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD0 C仅增大磁感应强度时,电势差 UCD变大D在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平12 （多选）【 2014河南新乡许昌平顶山高三一模】如图所示，空间存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子在电场力和洛伦兹力的共同作用下，从静止开始自 a 点沿曲线acb 运动，到b 点时速度刚好为零。c 点是轨迹的最低点，不计粒子的重精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页

12、，共 16 页学习必备欢迎下载力。下列说法正确的是（）A粒子带负电Ba 点和 b 点位于同一高度C粒子经过c 点时速度最大D粒子到b 点后，将沿原轨迹返回a 点二、非选择题（10+10+15+15=50 分）13 （10 分） 【2015?河北省石家庄市五校联合体高三基础知识摸底】如图所示， MN 、PQ是平行金属板，板长为L，两板间距离为2L，PQ 板带正电， MN 板带负电，在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场一个电荷量为q、质量为 m 的带负电粒子以速度0v从 MN 板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ 板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ 板的右边缘飞进电场不计粒子重力

13、求：（1）两金属板间所加电场的场强大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B 的大小精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 16 页学习必备欢迎下载14 （10 分）【2015?浙江省深化课程改革协作校高三11 月期中联考】如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间有垂直纸面向里磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域，与两板及左侧边缘线相切。一个带正电的粒子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入，恰沿直线通过圆形磁场区域，并从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0。若撤去磁场，粒子仍从O1点以相同速度射入，则经t0

14、/2 时间打到极板上。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 16 页学习必备欢迎下载（1）求粒子的初速度v0和两极板间电压U；（2）若两极板不带电，保持磁场不变，该粒子仍沿中心线O1O2从 O1点射入，欲使粒子从两板间飞出，求射入的速度应满足条件。（已知 tan2 =2tan /( 1-tan2 )精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 16 页学习必备欢迎下载15 （15 分）【2014 辽宁省新民市一中上学期期末】如图所示，在xOy 坐标系中， y0 的

15、范围内存在着沿y 轴正方向的匀强电场；在y0 的范围内存在着垂直纸面的匀强磁场(方向未画出 )。已知OAOC CDDEEFL，OB14L。现在一群质量为m、电荷量大小为q(重力不计 )的带电粒子，分布在A、B 之间。 t0 时刻，这群带电粒子以相同的初速度v0沿 x 轴正方向开始运动。观察到从A 点出发的带电粒子恰好从D 点第一次进入磁场，然后从 O 点第一次离开磁场。(1)试判断带电粒子所带电荷的正负及所加匀强磁场的方向；(2)试推导带电粒子第一次进入磁场的位置坐标x 与出发点的位置坐标y 的关系式；(3)试求从 A 点出发的带电粒子，从O 点第一次离开磁场时的速度方向与x 轴正方向的夹角

16、。(图中未画出 ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 16 页学习必备欢迎下载从位置坐标y出发的带电粒子，从x位置坐标离开电场(3) 由几何知识可得： 与带电粒子第一次进入磁场时与x轴正方向的夹角相等。对于从A精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 16 页学习必备欢迎下载点进入电场的带16 （15 分）【2014浙江第二次五校联考】如图，空间某区域存在宽度为5d=0.4m 竖直向下的匀强电场，电场强度为0.1V/m ，在电场中还存在3 个磁感应强度方向

17、为水平的匀强磁场区域， 磁感应强度为0.1T。一带负电小球从离磁场1 上边界 h=0.2m 的 A 处自由下落。 带电小球在这个有电场和磁场的区域运动。已知磁场宽度为d=0.08m， 两个磁场相距也为d=0.08m,带电小球质量为m=10-5kg,小球带有的电荷量为q=-10-3C.求：（1）小球刚进入电场磁场区域时的速度；（2）小球第一次离开磁场1 时的速度及穿过磁场1 磁场 2 所用的时间；（3）带电小球能回到与A 同一高度处吗？如不能回到同一高度，请你通过计算加以说明；如能够回到同一高度，则请求出从A 处出发开始计时到回到同一高度的时刻（假设磁场电场区域足够长，g=10m/s2，92. 084.0）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 16 页学习必备欢迎下载精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 16 页学习必备欢迎下载精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 16 页