最新【走向高考】屆高三物理人教版一輪復(fù)習(xí)習(xí)題：第8章第2講磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用名師精編資料匯編

1、第一部分第八章第2講一、選擇題 (1 5 題為單選題， 6 8 題為多選題 )1帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)受到洛倫茲力的作用。下列表述正確的是()A 洛倫茲力對(duì)帶電粒子做功B洛倫茲力不改變帶電粒子的動(dòng)能C洛倫茲力的大小與速度無(wú)關(guān)D洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向答案 B解析 根據(jù)洛倫茲力的特點(diǎn)，洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功，A 錯(cuò)B 對(duì)；根據(jù)F qvB，可知洛倫茲力大小與速度有關(guān)，C 錯(cuò)；洛倫茲力的作用效果就是改變粒子的運(yùn)動(dòng)方向，不改變速度的大小，D 錯(cuò)。2.(2014 南·昌模擬 )如圖所示，在x>0， y>0 的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy

2、 平面 (紙面 )向里，大小為B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為 m、電荷量為q 的帶正電粒子， 從 x 軸上的某點(diǎn)P 沿著與 x 軸正向成30°角的方向射入磁場(chǎng)。不計(jì)重力的影響，下列說(shuō)法正確的是()A 只要粒子的速率合適，粒子就可能通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)B粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間一定為5m/3qBC粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為m/qBD粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為m/6qB答案 C解析 帶正電的粒子從P 點(diǎn)與x 軸正向成30°角射入磁場(chǎng)中，則圓心在過(guò)P 點(diǎn)與速度方向垂直的方向上，如圖所示， 粒子在磁場(chǎng)中要想到達(dá)O 點(diǎn)，轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角肯定大于180 °，因磁場(chǎng)有邊界， 故粒子不

3、可能通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，故選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；由于P 點(diǎn)的位置不定，所以粒子在磁場(chǎng)中的軌跡圓弧所對(duì)的圓心y 軸相切時(shí)，即為300°，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為5角也不同。最大的圓心角是圓弧與6T，而最小的圓心120°，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為12m角為粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)時(shí)，即為3T，而 T qB ，故粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)5m2m動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間最長(zhǎng)為3qB ，最短為 3qB ，選項(xiàng) C 正確， B、 D 錯(cuò)誤。3.(2014 開(kāi)·封模擬 )在第一象限 (含坐標(biāo)軸 ) 內(nèi)有垂直 xOy 平面且周期性變化的均勻磁場(chǎng)，規(guī)定垂直xOy 平面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎艌?chǎng)變化規(guī)律如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B0，變化周期為T(mén)0

4、。某一正粒子的質(zhì)量為 m、電荷量為 q。在 t 0 時(shí)從 O 點(diǎn)沿x 軸正向射入磁場(chǎng)中。若要求粒子在t T0 時(shí)距 x 軸最遠(yuǎn)，則 B0 的值為 ()m2mA. qT0B. qT03mD. 5mC.2qT03qT0答案 D解析 本題考查了洛倫茲力、向心力、牛頓第二定律等知識(shí)點(diǎn)，意在利用帶電粒子在交變磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)，考查考生畫(huà)圖能力， 以及利用圖中T0幾何關(guān)系求軌跡圓的圓心角。由題意可知， 在 2 T0 時(shí)間內(nèi)， 粒子的軌跡正T0好跟 y 軸相切， t T0 時(shí)距 x 軸最遠(yuǎn)，如圖所示，由圖中幾何關(guān)系可得，在0 2 內(nèi)，粒子運(yùn)55mm 6T05m動(dòng)的軌跡所對(duì)的圓心角為6 ，則粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

5、qB0 qB02 ，則 B0 3qT0，選項(xiàng) A、B、 C 錯(cuò)誤，選項(xiàng) D 正確。4 (2014 江·蘇揚(yáng)州模擬 )如圖所示，帶異種電荷的粒子a、b 以相同的動(dòng)能同時(shí)從 O 點(diǎn)射入寬度為 d 的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子的入射方向與磁場(chǎng)邊界的夾角分別為30°和 60°，且同時(shí)到達(dá) P 點(diǎn)。 a、b 兩粒子的質(zhì)量之比為 ()A1: 2B2: 1C3: 4D4: 3答案 C解析 兩初速度方向互相垂直，做弦 OP 的中垂線， 兩個(gè)圓的圓心都在這條直線上，a、b 兩粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角之比為120 °: 60° 2: 1，由于時(shí)間 t 相等，所以周期之比

6、為d2m21: 2 ，由 T qB知二者的 m之比為 1: 2，根據(jù)幾何關(guān)系 r，可得半徑之比為 1 3，由qcosmv2 3，由于動(dòng)能相等，可得電荷量之比為3: 2，所以質(zhì)量之比為r qB 進(jìn)一步得速度之比為3: 4，選項(xiàng) C 正確，其余選項(xiàng)均錯(cuò)誤。5.(2014 貴·陽(yáng)監(jiān)測(cè) )如圖所示，半徑為R 的圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)。大量質(zhì)量為m、電荷量為q 的粒子，在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以相同速率 v 從P 點(diǎn)射入磁場(chǎng)，這些粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的位置均位于PMQ圓弧上，PMQ圓弧長(zhǎng)等于磁場(chǎng)邊界周長(zhǎng)的1。不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用，則該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

7、3()3mvA. 2qRB.mvqR3mvC. qRD.23mv3qR答案 D解析 本題考查洛倫茲力、向心力、牛頓第二定律等知識(shí)點(diǎn)，意在利用帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)考查考生利用數(shù)學(xué)工具處理物理問(wèn)題的能力。這些粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可mv2得 qvB r；從Q 點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子是這些粒子中離P 點(diǎn)最遠(yuǎn)的粒子，如圖所示，由圖中幾何關(guān)系可知， 該粒子的軌跡圓的圓心O 、磁場(chǎng)圓的圓心O 和點(diǎn)P 構(gòu)成一個(gè)直角三角形，得 r Rcos30 °32R，聯(lián)立可得B23mv3qR ，選項(xiàng)D 正確，選項(xiàng)A、B、C 錯(cuò)誤。6 (2014·京西城區(qū)期末北)一個(gè)質(zhì)量為m

8、、電荷量為q 的帶電粒子，以速度v 射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是()A 若v 與 B 的方向垂直，入射速度v 越大，則軌道半徑越大B若v 與B 的方向垂直，入射速度v 越大，則運(yùn)動(dòng)周期越大C若 v 與 B 的方向相同，則粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度不斷變大D若 v 與 B 的方向相同，則粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度保持不變答案 AD解析 根據(jù)洛倫茲力等于向心力得到mv， v 越大， R 越大， A 選項(xiàng)正確；由于周R qB期不隨速度變化而變化，所以 B 選項(xiàng)錯(cuò)誤； v 與 B 方向相同時(shí)， 洛倫茲力為零， 所以速度不變， C 選項(xiàng)錯(cuò)誤， D 選項(xiàng)正確。7.(2014 中

9、83;山市高三模擬)如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上， 有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正負(fù)離子(不計(jì)重力 )，從點(diǎn) O 以相同的速率先后射入磁場(chǎng)中，入射方向與邊界成角，則正負(fù)離子在磁場(chǎng)中()A 運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B運(yùn)動(dòng)軌道的半徑相同C重新回到邊界時(shí)速度的大小和方向相同D重新回到邊界的位置與 O 點(diǎn)距離相等答案 BCD解析 ，負(fù)離如圖所示， 正離子的軌跡為磁場(chǎng)邊界上方的 OB子的軌跡為磁場(chǎng)邊界上方的mvOA ，軌道半徑OO1 OO2，二者qB相同， B 正確；運(yùn)動(dòng)時(shí)間和軌道對(duì)應(yīng)的圓心角(回旋角 )成正比，所以正離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，A 錯(cuò)誤；由幾何知識(shí)可知 OO 1BOO2A，所以 OA OB，D

10、正確；由于 O1BO2A，且 vAO2A， vB O1B，所以 vAvB， C 正確。8.(2014 威·海市高三質(zhì)檢 )如圖所示，有一垂直于紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其邊界為一邊長(zhǎng)為 L 的正三角形， A、B、C 為三角形的三個(gè)頂點(diǎn)。若一質(zhì)量為m、電荷量為 q 的粒子 (不3qBL計(jì)重力 )，以速度 v04m 從 AB邊上的某點(diǎn) P 垂直于 AB 邊豎直向上射入磁場(chǎng)， 然后能從 BC 邊上某點(diǎn) Q 射出。關(guān)于 P 點(diǎn)入射的范圍和從Q 點(diǎn)射出的范圍，下列判斷正確的是 ()APB<2 3LB PB<1 3L4431CQB< 4 LD QB 2L答案 AD

11、解析 根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式得r mv03qB 4 L，當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與AC 邊相切時(shí)，是粒子可能從1BC 邊射出的最遠(yuǎn)入射位置，設(shè)圓心為O，由幾何關(guān)系得AO2L，故 BO1BC 相切，因此該粒子的入射位置就2L，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，此時(shí)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與是能從 BC 邊射出的最遠(yuǎn)入射位置，然后將運(yùn)動(dòng)軌跡向右平移，可知入射位置向右的粒子都2 3能從 BC 邊射出，故入射位置 PB<L ， A 正確， B 錯(cuò)誤；當(dāng)軌跡平移到豎直半徑與BC4相交時(shí)，此位置是粒子從BC 邊射出的最遠(yuǎn)位置，設(shè)交點(diǎn)為Q，根據(jù)幾何關(guān)系得QB12L ，故 D 項(xiàng)正確， C 項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題9.如

12、圖 MN 表示垂直紙面的平板，它的一側(cè)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B。一帶電粒子從平板上的狹縫 O 處以垂直于平板的初速度 v 射入磁場(chǎng)區(qū)域，最后到達(dá)平板上的 P 點(diǎn)。已知 B、 v 以及 P 到 O 的距離 l 。不計(jì)重力，則此粒子的比荷為_(kāi)。2v答案 Bl解析 因粒子經(jīng) O 點(diǎn)時(shí)的速度垂直于OP，故 OP2R，又 Rmv2v。qB，所以 q Blm10.水平絕緣桿MN 套有質(zhì)量為 m, 電荷量為 q 的帶電小球， 小球與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為，將該裝置置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，給小球一水平初速度 v0，則小球的最終速度可能為 _。答案 0、 v0、 mgqB解析 給小球初速度后，其所受洛倫茲力向上，如果洛倫茲力qv0B<mg，則小球一直減速到速度為零；如果洛倫茲力qv0如果洛倫茲力0B mg，小球一直做勻速運(yùn)動(dòng)；qv B>mg，小球先做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)qvB mg 時(shí)，小球開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)。11.如圖所示，一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域