精品推荐2014届高三物理一轮复习练习选修31822334.pdf

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1、【精品推荐】2014 届高三物理一轮复习练习_选修 3-1-8-2 第-2-页 1(2019 年高考广东理综)质量和电量都相等的带电粒子 M 和 N，以不同的速率经小孔 S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示下列表述正确的是()AM 带负电，N 带正电 BM 的速率小于 N 的速率 C洛伦兹力对 M、N 做正功 DM 的运行时间大于 N 的运行时间 解析：由左手定则判断得 M 带负电、N 带正电，A 正确；由题图可知 M、N半径关系为 RMRN，由半径 RmvqB可知，vMvN，B 错误；因洛伦兹力与速度方向时刻垂直，故不做功，C 错误；由周期公式 T2mqB及 t12T 可知，t

2、MtN，D错误 答案：A 2(2019 年高考江苏卷)如图所示，MN 是磁感应强度为 B 的匀强磁场的边界一质量为 m、电荷量为 q 的粒子在纸面内从 O 点射入磁场若粒子速度为 v0，最远能落在边界上的 A 点下列说法正确的有()A若粒子落在 A 点的左侧，其速度一定小于 v0 B若粒子落在 A 点的右侧，其速度一定大于 v0 C若粒子落在 A 点左右两侧 d 的范围内，其速度不可能小于 v0qBd2m D若粒子落在 A 点左右两侧 d 的范围内，其速度不可能大于 v0qBd2m 解析：当粒子从 O 点垂直于 MN 进入磁场时，落在 MN 上的点离 O 点最远，设 O、A 间的距离为 dx，

3、则有：dx2mv0Bq 当 v0大小不变、方向改变时，粒子就落在 A 点的左侧，故 A 项错误若粒子落在 A 点的右侧，由 rmvBq可知，v 一定大于 v0，故 B 正确若粒子落在 A 点左 第-3-页 侧 d 处时，粒子的最小速度 vmin一定满足：x2mvminBq 解两式可得：vminv0qBd2m，故 C 项正确当 vv0qBd2m时，只要改变速度的方向，也可以使粒子落在 A 点左右两侧 d 的范围内，故 D 项错误 答案：BC 3如图所示，两个横截面分别为圆和正方形、但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径 D 等于正方形的边长，两个电子以相同的速度同时分别飞入两个磁场区域，速度方向

4、均与磁场方向垂直进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则()A两个电子在磁场中运动的半径一定相同 B两电子在磁场中运动的时间有可能相同 C进入圆形区域的电子一定先飞离磁场 D进入圆形区域的电子一定不会后飞离磁场 解析：将两域重合，正方形为圆的外切正方形，电子以相同的速度射入磁感应强度相同的匀强磁场中，半径一定相同，轨迹有相同的情况，在正方形区域中的轨迹长度一定大于或等于圆形区域的长度，即电子在圆形区域的运动时间小于或等于在正方形区域运动的时间 答案：ABD 4(2019 年西宁检测)比荷为em的电子以速度 v0沿 AB 边射入边长为 a

5、的等边三角形的匀强磁场区域中，如图所示，为使电子从 BC 边穿出磁场，磁感应强度 B的取值范围为()AB3mv0ea BB2mv0ea DB0)射入磁场区域不计离子所受重力，不计离子间的相互影响图中曲线表示离子运动的区域边界，其中边界与 y 轴交点为 M，边界与 x轴交点为 N，且 OMONL.由此可判断()A这些离子是带负电的 B这些离子运动的轨道半径为 L C这些离子的比荷为qmvLB D当离子沿 y 轴正方向射入磁场时会经过 N 点 第-6-页 解析：根据左手定则，离子带正电，A 项错误；由题图可知，粒子轨道半径为12L，B 项错误；再根据 qvBmv212L，qm2vLB，C 项错误；

6、由于 ONL，粒子半径为12L，ON 恰好为粒子做圆周运动的直径，故 D 项正确 答案：D 5如图所示，在 x 轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.在 xOy 平面内，从原点 O 处沿与 x 轴正方向成(0)角以速率 v 发射一个带正电的粒子(重力不计)则下列说法正确的是()A若 一定，v 越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 B若 一定，v 越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大 C若 v 一定，越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 D若 v 一定，越大，则粒子离开磁场的位置距 O 点越远 解析：粒子运动周期 T2mBq，当 一定时，粒子在磁场中运动时间 t222 TT，2T.由于

7、 t、均与 v 无关，故 A、B 项错，C 项正确；当 v 一定时，由 rmvBq知，r 一定；当 从 0 变至2的过程中，越大，粒子离开磁场的位置距 O点越远；当 大于2时，越大，粒子离开磁场的位置距 O 点越近，故 D 项错 答案：C 6(2019 年唐山模拟)如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为 R的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为 B 的匀强磁场，方向平行于轴线在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔 M、N，现有一束速率不同、比荷均为 k 的正、负离子，从 M 孔以 角入射，一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从 N 孔射出(不考虑离子间的作用力和重力)则从 N 孔射出的离子()A

8、是正离子，速率为 kBR/cos B是正离子，速率为 kBR/sin C是负离子，速率为 kBR/sin 第-7-页 D是负离子，速率为 kBR/cos 解析：因为离子向下偏，根据左手定则，离子带正电，运动轨迹如图，由几何关系可知 rRsin，由 qvBmv2r可得 vkBRsin，故 B 正确 答案：B 7(2019 年江南十校联考)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

9、出磁场已知AOC60，从边界 OC 射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于T6(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长时间为()A.T3 B.T2 C.2T3 D.5T6 解析：由左手定则可知，粒子在磁场中做逆时针方向的圆周运动由于粒子速度大小都相同，故轨迹弧长越小，粒子在磁场中运动时间就越短；而弧长越小，所对弦长也越短，所以从 S 点作 OC 的垂线 SD，则 SD 为最短弦，可知粒子从 D点射出时运行时间最短，如图，根据最短时间为T6，可知OSD 为等边三角形，粒子圆周运动半径 RSD，过 S 点作 OA 垂线交 OC 于 E 点，由几何关系可知 SE2

10、SD，SE 为圆弧轨迹的直径，所以从 E 点射出，对应弦最长，运行时间最长，且 tT2，故 B 项正确 答案：B 8如图所示，一个质量为 m、电荷量为q 的带电粒子，不计重力，在 a 点以某一初速度水平向左射入磁场区域，沿曲线 abcd 运动，ab、bc、cd 都是半径为 R 的圆弧粒子在每段圆弧上运动的时间都为 t.规定垂直纸面向外的磁感应强度方向为正，则磁场区域、三部分的磁感应强度 B 随 x 变化的关系可能 第-8-页 是下图中的()解析：由左手定则可判断出磁感应强度 B 在磁场区域、内磁场方向分别为向外、向里、向外，在三个区域中均运动14圆周，故 tT4，由于 T2mqB，求得 Bm2

11、qt.只有 C 选项正确 答案：C 9(2019 年江门模拟)如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子(不计重力)，从点 O 以相同的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成 角，则正负离子在磁场中()A运动时间相同 B运动轨道的半径相同 C重新回到边界时速度的大小和方向相同 D重新回到边界的位置与 O 点距离相等 解析：如图所示，正离子的轨迹为磁场边界上方的 OB，负离子的轨迹为磁场边界上方的 OA，轨道半径 OO1OO2mvqB，二者相同，B 正确；运动时间和轨道对应的圆心角(回旋角)成正比，所以正离子运动时间较长，A 错误；由几何知识可知OO1BOO2A

12、，所以 OAOB，D 正确；由于 O1BO2A，且 vAO2A，vBO1B，所以 vAvB，C 正确 答案：BCD 10(2019 年高考浙江理综)利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子图中板 MN 上方是磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为 2d 和 d 的缝，两缝近端相距为 L.一群质量为 m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为 2d 的缝垂直于板 MN 进入磁场，对于能够从宽度为 d 的缝射出的粒子，下列说法正确的是()A粒子带正电 B射出粒子的最大速度为qB3dL2m 第-9-页 C保持 d 和 L 不变，增大 B，射出粒子的最大速度与最

13、小速度之差增大 D保持 d 和 B 不变，增大 L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 解析：利用左手定则可判定只有负电荷进入磁场时才向右偏，故选项 A 错误利用 qvBmv2r知 rmvqB，能射出的粒子满足L2rL3d2，因此对应射出粒子的最大速度 vmaxqBrmaxmqB3dL2m，选项 B 正确vminqBrminmqBL2m，vvmaxvmin3qBd2m，由此式可判定选项 C 正确，选项 D 错误 答案：BC 二、非选择题(本题共 2 小题，共 30 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15 分)(2019 年皖南八校联考)带电粒子的

14、质量 m1027 kg，电荷量 q1019 C，以速度 v106 m/s 沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 B0.17 T，磁场的宽度 l10 cm，如图所示(1)求带电粒子离开磁场时的速度大小和偏转角(2)求带电粒子在磁场中运动的时间以及出磁场时偏离入射方向的距离 解析：粒子所受的洛伦兹力 FqvB1014 N，远大于粒子所受的重力G1026 N，因此重力可忽略不计 106 m/s.由 qvBmv2r得轨道半径 rmvqB错误!m0.2 m 由图可知偏转角 满足 sin lr,0.2)0.5，故 30.(2)带电粒子在磁场中运动的周期 T2mqB，可见

15、带电粒子在磁场中运动的时间t(30360)T112T 第-10-页 tm6qB错误!s108 s 离开磁场时偏离入射方向的距离 dr(1cos(132)m102 m.答案：106108102 m 12(15 分)(2019 年高考海南卷改编)图(a)所示的 xOy 平面处于匀强磁场中，磁场方向与 xOy 平面(纸面)垂直，磁感应强度 B 随时间 t 变化的周期为 T，变化图线如图(b)所示当 B 为B0时，磁感应强度方向指向纸外在坐标原点 O 有一带正电的粒子 P，其电荷量与质量之比恰好等于2TB0.不计重力设 P 在某时刻 t0以某一初速度沿 y 轴正向自 O 点开始运动，将它经过时间 T

16、到达的点记为 A.(1)若 t00，则直线 OA 与 x 轴的夹角是多少？(2)若 t0T4，则直线 OA 与 x 轴的夹角是多少？解析：(1)设粒子 P 的质量、电荷量与初速度分别为 m、q 与 v，粒子 P 在洛伦兹力作用下，在 xOy 平面内做圆周运动，分别用 R 与 T表示圆周的半径和运动周期，则有 qvB0m(2T)2R v2RT 由式与已知条件得 TT 粒子 P 在 t00 到 t1T2时间内，沿顺时针方向运动半个圆周，到达 x 轴上的B 点，此时磁场方向反转；继而，在 t1T2到 t2T 时间内，沿逆时针方向运动半个圆周，到达 x 轴上的 A 点，如图甲所示OA 与 x 轴的夹角 0.第-11-页(2)粒子 P 在 t0T4时刻开始运动，在 t0T4到 t1T2时间内，沿顺时针方向运动14个圆周，到达 C 点，此时磁场方向反转；继而，在 t1T2到 t2T 时间内，沿逆时针方向运动半个圆周，到达 B 点，此时磁场方向再次反转；在 t2T 到 t35T4时间内，沿顺时针方向运动14个圆周，到达 A 点，如图乙所示由几何关系可知，A 点在 y 轴上，即 OA 与 x 轴的夹角 2.答案：(1)0(2)2