精品推薦高三物理一輪復(fù)習(xí)練習(xí)選修3182

1、1(2019年高考廣東理綜)質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線(xiàn)所示下列表述正確的是()AM帶負(fù)電，N帶正電BM的速率小于N的速率C洛倫茲力對(duì)M、N做正功DM的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間解析：由左手定則判斷得M帶負(fù)電、N帶正電，A正確；由題圖可知M、N半徑關(guān)系為RM>RN，由半徑R可知，vM>vN，B錯(cuò)誤；因洛倫茲力與速度方向時(shí)刻垂直，故不做功，C錯(cuò)誤；由周期公式T及tT可知，tMtN，D錯(cuò)誤答案：A2(2019年高考江蘇卷)如圖所示，MN是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)若粒

2、子速度為v0，最遠(yuǎn)能落在邊界上的A點(diǎn)下列說(shuō)法正確的有()A若粒子落在A(yíng)點(diǎn)的左側(cè)，其速度一定小于v0B若粒子落在A(yíng)點(diǎn)的右側(cè)，其速度一定大于v0C若粒子落在A(yíng)點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于v0D若粒子落在A(yíng)點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能大于v0解析：當(dāng)粒子從O點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，落在MN上的點(diǎn)離O點(diǎn)最遠(yuǎn)，設(shè)O、A間的距離為dx，則有：當(dāng)v0大小不變、方向改變時(shí)，粒子就落在A(yíng)點(diǎn)的左側(cè)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤若粒子落在A(yíng)點(diǎn)的右側(cè)，由r可知，v一定大于v0，故B正確若粒子落在A(yíng)點(diǎn)左側(cè)d處時(shí)，粒子的最小速度vmin一定滿(mǎn)足：解兩式可得：vminv0，故C項(xiàng)正確當(dāng)vv0時(shí)，只要改變速度的方向，也可以使粒

3、子落在A(yíng)點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：BC3如圖所示，兩個(gè)橫截面分別為圓和正方形、但磁感應(yīng)強(qiáng)度均相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓的直徑D等于正方形的邊長(zhǎng)，兩個(gè)電子以相同的速度同時(shí)分別飛入兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，速度方向均與磁場(chǎng)方向垂直進(jìn)入圓形區(qū)域的電子速度方向?qū)?zhǔn)了圓心，進(jìn)入正方形區(qū)域的電子是沿一邊的中心且垂直于邊界線(xiàn)進(jìn)入的，則()A兩個(gè)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑一定相同B兩電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有可能相同C進(jìn)入圓形區(qū)域的電子一定先飛離磁場(chǎng)D進(jìn)入圓形區(qū)域的電子一定不會(huì)后飛離磁場(chǎng)解析：將兩域重合，正方形為圓的外切正方形，電子以相同的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，半徑一定相同，軌跡有相同的情況，在正方形區(qū)域中的

4、軌跡長(zhǎng)度一定大于或等于圓形區(qū)域的長(zhǎng)度，即電子在圓形區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于或等于在正方形區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間答案：ABD4(2019年西寧檢測(cè))比荷為的電子以速度v0沿AB邊射入邊長(zhǎng)為a的等邊三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中，如圖所示，為使電子從BC邊穿出磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍為()AB>BB<CB> DB<解析：電子進(jìn)入磁場(chǎng)后向上偏，剛好從C點(diǎn)沿切線(xiàn)方向穿出是臨界條件，要使電子從BC邊穿出，其運(yùn)動(dòng)半徑應(yīng)比臨界半徑大，由R可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)比臨界值小，如圖，由幾何關(guān)系可得，半徑R，又ev0Bm，解得B，B選項(xiàng)正確答案：B命題報(bào)告·教師用書(shū)獨(dú)具知識(shí)點(diǎn)題號(hào)洛倫茲力的特點(diǎn)及應(yīng)用1、

5、2帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3、6、11帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題5、9帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的邊界極值問(wèn)題4、7、10帶電粒子在交變場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)8、12一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))1下列說(shuō)法正確的是()A運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方，一定受到洛倫茲力的作用B運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動(dòng)能，也不能改變帶電粒子的速度D洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功解析：運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方，若運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，就不受洛倫茲力，A錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫

6、茲力，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，B錯(cuò)；洛倫茲力不能改變帶電粒子的動(dòng)能，但能改變帶電粒子的速度，C錯(cuò)；洛倫茲力永不做功，D對(duì)答案：D2(2019年高考北京理綜)處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一個(gè)帶電粒子，僅在磁場(chǎng)力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)將該粒子的運(yùn)動(dòng)等效為環(huán)形電流，那么此電流值()A與粒子電荷量成正比 B與粒子速率成正比C與粒子質(zhì)量成正比 D與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比解析：粒子僅在磁場(chǎng)力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有qvBm，得R，周期T，其等效環(huán)形電流I，故D選項(xiàng)正確答案：D3如圖所示，半徑為R的圓內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(不計(jì)重力)，從A點(diǎn)對(duì)著圓心垂直射入磁場(chǎng)，從C點(diǎn)飛出，則

7、()A粒子帶負(fù)電B粒子的軌道半徑為RCA、C兩點(diǎn)相距RD粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為解析：如圖，點(diǎn)Q為粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，粒子在A(yíng)點(diǎn)所受的洛倫茲力提供向心力，方向沿A到Q，根據(jù)左手定則可知粒子帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；粒子的軌道半徑為圖中的rRtan 60°，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)幾何關(guān)系得AC2Rsin 60°R，選項(xiàng)C正確；粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，選項(xiàng)D正確答案：CD4(2019年北京西城模擬)如圖所示，在x軸上方的空間存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.許多相同的離子，以相同的速率v，由O點(diǎn)沿紙面向各個(gè)方向(y>0)射入磁場(chǎng)區(qū)域不計(jì)離子所受重力，不計(jì)離子間的

8、相互影響圖中曲線(xiàn)表示離子運(yùn)動(dòng)的區(qū)域邊界，其中邊界與y軸交點(diǎn)為M，邊界與x軸交點(diǎn)為N，且OMONL.由此可判斷()A這些離子是帶負(fù)電的B這些離子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為L(zhǎng)C這些離子的比荷為D當(dāng)離子沿y軸正方向射入磁場(chǎng)時(shí)會(huì)經(jīng)過(guò)N點(diǎn)解析：根據(jù)左手定則，離子帶正電，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖可知，粒子軌道半徑為L(zhǎng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；再根據(jù)qvB，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于ONL，粒子半徑為L(zhǎng)，ON恰好為粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的直徑，故D項(xiàng)正確答案：D5如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在xOy平面內(nèi)，從原點(diǎn)O處沿與x軸正方向成(0<<)角以速率v發(fā)射一個(gè)帶正電的粒子(重力不計(jì))則下列說(shuō)法正確的是()A若

9、一定，v越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短B若一定，v越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的角速度越大C若v一定，越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短D若v一定，越大，則粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的位置距O點(diǎn)越遠(yuǎn)解析：粒子運(yùn)動(dòng)周期T，當(dāng)一定時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t TT，.由于t、均與v無(wú)關(guān)，故A、B項(xiàng)錯(cuò)，C項(xiàng)正確；當(dāng)v一定時(shí)，由r知，r一定；當(dāng)從0變至的過(guò)程中，越大，粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的位置距O點(diǎn)越遠(yuǎn)；當(dāng)大于時(shí)，越大，粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的位置距O點(diǎn)越近，故D項(xiàng)錯(cuò)答案：C6(2019年唐山模擬)如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R的絕緣圓柱形筒內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向平行于軸線(xiàn)在圓柱形筒上某一直徑兩端開(kāi)有小孔

10、M、N，現(xiàn)有一束速率不同、比荷均為k的正、負(fù)離子，從M孔以角入射，一些具有特定速度的離子未與筒壁碰撞而直接從N孔射出(不考慮離子間的作用力和重力)則從N孔射出的離子()A是正離子，速率為kBR/cos B是正離子，速率為kBR/sin C是負(fù)離子，速率為kBR/sin D是負(fù)離子，速率為kBR/cos 解析：因?yàn)殡x子向下偏，根據(jù)左手定則，離子帶正電，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，由幾何關(guān)系可知r，由qvBm可得v，故B正確答案：B7(2019年江南十校聯(lián)考)如圖所示，邊界OA與OC之間分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界OA上有一粒子源S.某一時(shí)刻，從S平行于紙面向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子(不計(jì)粒子的

11、重力及粒子間的相互作用)，所有粒子的初速度大小相同，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間有大量粒子從邊界OC射出磁場(chǎng)已知AOC60°，從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間等于(T為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期)，則從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為()A. B.C. D.解析：由左手定則可知，粒子在磁場(chǎng)中做逆時(shí)針?lè)较虻膱A周運(yùn)動(dòng)由于粒子速度大小都相同，故軌跡弧長(zhǎng)越小，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間就越短；而弧長(zhǎng)越小，所對(duì)弦長(zhǎng)也越短，所以從S點(diǎn)作OC的垂線(xiàn)SD，則SD為最短弦，可知粒子從D點(diǎn)射出時(shí)運(yùn)行時(shí)間最短，如圖，根據(jù)最短時(shí)間為，可知OSD為等邊三角形，粒子圓周運(yùn)動(dòng)半徑RSD，過(guò)S點(diǎn)作OA垂線(xiàn)交OC于E點(diǎn)，由

12、幾何關(guān)系可知SE2SD，SE為圓弧軌跡的直徑，所以從E點(diǎn)射出，對(duì)應(yīng)弦最長(zhǎng)，運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)，且t，故B項(xiàng)正確答案：B8如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，不計(jì)重力，在a點(diǎn)以某一初速度水平向左射入磁場(chǎng)區(qū)域，沿曲線(xiàn)abcd運(yùn)動(dòng)，ab、bc、cd都是半徑為R的圓弧粒子在每段圓弧上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都為t.規(guī)定垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?，則磁場(chǎng)區(qū)域、三部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x變化的關(guān)系可能是下圖中的()解析：由左手定則可判斷出磁感應(yīng)強(qiáng)度B在磁場(chǎng)區(qū)域、內(nèi)磁場(chǎng)方向分別為向外、向里、向外，在三個(gè)區(qū)域中均運(yùn)動(dòng)圓周，故t，由于T，求得B.只有C選項(xiàng)正確答案：C9(2019年江門(mén)模擬)如圖所示，在垂直紙面向里的

13、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)距離相等解析：如圖所示，正離子的軌跡為磁場(chǎng)邊界上方的，負(fù)離子的軌跡為磁場(chǎng)邊界上方的，軌道半徑OO1OO2，二者相同，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OO1BOO2A，所以O(shè)AOB，D正確；由于O1BO2A，且vAO2A，vBO1B，所以vAvB，C正確答案：BCD10(2019年高考浙江理綜)利

14、用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L(zhǎng).一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場(chǎng)，對(duì)于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說(shuō)法正確的是()A粒子帶正電B射出粒子的最大速度為C保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大D保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大解析：利用左手定則可判定只有負(fù)電荷進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)才向右偏，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤利用qvB知r，能射出的粒子滿(mǎn)足r，因此對(duì)應(yīng)射出粒子的最大速度vmax，選項(xiàng)B

15、正確vmin，vvmaxvmin，由此式可判定選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：BC二、非選擇題(本題共2小題，共30分，解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11(15分)(2019年皖南八校聯(lián)考)帶電粒子的質(zhì)量m1.7×1027 kg，電荷量q1.6×1019 C，以速度v3.2×106 m/s沿垂直于磁場(chǎng)同時(shí)又垂直于磁場(chǎng)邊界的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.17 T，磁場(chǎng)的寬度l10 cm，如圖所示(1)求帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小和偏轉(zhuǎn)角(2)求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間以及出磁場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離解析：粒子所受的

16、洛倫茲力FqvB8.7×1014 N，遠(yuǎn)大于粒子所受的重力G1.7×1026 N，因此重力可忽略不計(jì)(1)由于洛倫茲力不做功，所以帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度仍為3.2×106 m/s.由qvBm得軌道半徑r m0.2 m由圖可知偏轉(zhuǎn)角滿(mǎn)足sin 0.5，故30°.(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期T，可見(jiàn)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t()TTt s3.3×108 s離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離dr(1cos )0.2×(1) m2.7×102 m.答案：(1)3.2×106 m/s30°(2)3.3×1

17、08 s2.7×102 m12(15分)(2019年高考海南卷改編)圖(a)所示的xOy平面處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與xOy平面(紙面)垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的周期為T(mén)，變化圖線(xiàn)如圖(b)所示當(dāng)B為B0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向指向紙外在坐標(biāo)原點(diǎn)O有一帶正電的粒子P，其電荷量與質(zhì)量之比恰好等于.不計(jì)重力設(shè)P在某時(shí)刻t0以某一初速度沿y軸正向自O(shè)點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，將它經(jīng)過(guò)時(shí)間T到達(dá)的點(diǎn)記為A.(1)若t00，則直線(xiàn)OA與x軸的夾角是多少？(2)若t0，則直線(xiàn)OA與x軸的夾角是多少？解析：(1)設(shè)粒子P的質(zhì)量、電荷量與初速度分別為m、q與v，粒子P在洛倫茲力作用下，在xOy平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，分別用R與T表示圓周的半徑和運(yùn)動(dòng)周期，則有qvB0m()2Rv