9帶電粒子(體)在磁場中的運動-2017年高考物理高頻考點穿透卷含解析

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精一。題型研究一（一）真題再現(xiàn)1(2014全國卷T15)對于通電直導線在勻強磁場中所受的安培力，以下說法正確的選項是（)A安培力的方向能夠不垂直于直導線B安培力的方向老是垂直于磁場的方向C安培力的大小與通電直導線和磁場方向的夾角沒關(guān)D將直導線從中點折成直角,安培力的大小必然變?yōu)樵瓉淼囊话搿敬鸢浮緽【題型】選擇題【難度】較易2（2015全國卷T24）如圖,一長為10cm的金屬棒ab用兩個完好同樣的彈簧水平川懸掛在勻強磁場中;磁場的磁感覺強度大小為0.1T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣，金屬棒經(jīng)過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連，電路總電阻為2。已知開

2、關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為0。5cm；閉合開關(guān)，系統(tǒng)從頭平衡后，兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時對照均改變了學必求其心得，業(yè)必貴于專精0。3cm，重力加快度大小取10ms2。判斷開封閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量。【答案】m0.01kgU12v【剖析】金屬棒通電后,閉合回路電流I6AR2導體棒碰到安培力FBIL0.06N依照安培定則可判斷金屬棒碰到安培力方向豎直向下開封閉合前2k0.5102mmg開封閉合后2k(0.50.3)102mmgFm0.01kg【題型】計算題【難度】一般（二）試題猜想3以以下圖，兩根圓滑金屬導軌平行放置，導軌所在平面與水平面間的夾角為.質(zhì)量為m、長為L的金

3、屬桿ab垂直導軌放置,整個裝置處于垂直ab方向的勻強磁場中當金屬桿ab中通有從a到b的恒定電流I時,金屬桿ab保持靜止則磁感覺強度的方向和大小可能為(）學必求其心得，業(yè)必貴于專精A豎直向上，mgtan/(IL）B平行導軌向上，mgcos/(IL）C水平向右,mg/（IL)D水平向左，mg/（IL）【答案】AD【題型】多項選擇題【難度】一般如圖甲所示，兩根圓滑平行導軌水平放置，間距為L，此間有豎直向下的勻強磁場,磁感覺強度為B。垂直于導軌水平對稱放置一根平均金屬棒從t0時刻起,棒上如同圖乙所示的連續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im,圖甲中I所示方向為電流正方向則金屬棒(）A素來向右搬動B速度隨

4、時間周期性變化C碰到的安培力隨時間周期性變化碰到的安培力在一個周期內(nèi)做正功學必求其心得，業(yè)必貴于專精【答案】ABC【題型】多項選擇題【難度】較易5.以以下圖，兩平行導軌與水平面成37角，導軌間距為L1。0m，勻強磁場的磁感覺強度可調(diào)，方向垂直導軌所在平面向下。一金屬桿長也為L，質(zhì)量m0.2kg，水平放在導軌上，與導軌接觸優(yōu)秀而處于靜止狀態(tài),金屬桿與導軌間的動摩擦因數(shù)0.5，通有圖示方向的電流，電流強度I2.0A，令最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則磁感覺強度的最大值和小值分別為(）A1.0T0B1。0T0。6TC1.0T0。2TD0。6T0。2T【答案】C【剖析】由左手定則知安培力沿斜面向上，因m

5、gsin1.2N、fmmgcos0。8N,所以當磁感覺強度B最小時，安培力F1BminIL0.4N，即Bmin0。2T;當B最大時,安培力F2BmaxIL2.0N，即Bmax1。0T，學必求其心得，業(yè)必貴于專精對?！绢}型】選擇題【難度】一般二。題型研究二(一）真題再現(xiàn)6(2016全國甲卷T18)一圓筒處于磁感覺強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與筒的軸平行，筒的橫截面以以下圖圖中直徑MN的兩頭分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度順時針轉(zhuǎn)動在該截面內(nèi)，一帶電粒子從小孔M射入筒內(nèi),射入時的運動方向與MN成30角當筒轉(zhuǎn)過90時，該粒子碰巧從小孔N飛出圓筒不計重力若粒子在筒內(nèi)未與筒壁發(fā)生碰撞,則帶電粒子

6、的比荷為（)A.錯誤!B.錯誤!C.錯誤!D.錯誤!【答案】A學必求其心得，業(yè)必貴于專精【題型】選擇題【難度】較難7(2016全國丙卷T18)平面OM和平面ON之間的夾角為30，其橫截面（紙面）以以下圖，平面OM上方存在勻強磁場，磁感覺強度大小為B，方向垂直于紙面向外一帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q（q0)粒子沿紙面以大小為v的速度從OM的某點向左上方射入磁場，速度與OM成30角已知該粒子在磁場中的運動軌跡與ON只有一個交點，并從OM上另一點射出磁場不計重力粒子走開磁場的出射點到兩平面交線O的距離為（)A。錯誤!B.錯誤!C.錯誤!D。錯誤!學必求其心得，業(yè)必貴于專精【答案】D【題型】選擇題【

7、難度】一般8(2015全國卷T19）有兩個勻強磁場所區(qū)和，中的磁感覺強度是中的k倍兩個速率同樣的電子分別在兩磁場所區(qū)做圓周運動與中運動的電子相比，中的電子()A運動軌跡的半徑是中的k倍B加快度的大小是中的k倍C做圓周運動的周期是中的k倍做圓周運動的角速度與中的相等【答案】AC【剖析】兩速率同樣的電子在兩勻強磁場中做勻速圓周運動,且磁場磁感覺強度B1是磁場磁感覺強度B2的倍由qvB錯誤!得r錯誤!錯誤!，即中電子運動軌跡的半徑是中的k倍,選項A正確由F合ma得a錯誤!學必求其心得，業(yè)必貴于專精錯誤!B，所以錯誤!錯誤!，選項B錯誤由T錯誤!得Tr,所以錯誤!k，選項C正確由錯誤!得錯誤!錯誤!1

8、k,選項D錯誤正確選項為A、C?！绢}型】多項選擇題【難度】一般9（2014全國卷T16)如圖，MN為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強磁場（未畫出)。一帶電拉子從緊貼鋁板上表面的P點垂直于鋁板向上射出，從Q點穿越鋁板后抵達PQ的中點O。已知拉子穿越鋁板時，其動能損失一半，這度方向和電荷量不變。不計重力.鋁板上方和下方的磁感覺強度大小之比為（）A2B2C1D22【答案】D學必求其心得，業(yè)必貴于專精【題型】選擇題【難度】一般10。(2013全國卷T18）如圖，半徑為R的圓是一圓柱形勻強磁場所區(qū)的橫截面（紙面）,磁感覺強度大小為B,方向垂直于紙面向外，一電荷量為q(q0）。質(zhì)量為m的

9、粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場所區(qū)，射入點與ab的距離為，已知粒子射出磁場與射入磁場時運動方向間的夾角為60，則粒子的速率為(不計重力）（)AqBR2mBqBRmC3qBR2mD2qBRm【答案】B【題型】選擇題學必求其心得，業(yè)必貴于專精【難度】一般11空間有一圓柱形勻強磁場所區(qū)，該地區(qū)的橫截面的半徑為R,磁場方向垂直橫截面。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0）的粒子以速率v0沿橫截面的某直徑射入磁場，走開磁場時速度方向偏離入射方向60。不計重力，該磁場的磁感覺強度大小為(）ABCD【答案】A【剖析】畫出粒子的運動軌跡,由幾何關(guān)系可知，粒子做圓周運動的半徑r2Rsin60，由rmv0可知BqBm

10、v0mv03mv0，此題選A。rq2Rqsin603Rq【題型】選擇題【難度】一般（二）試題猜想12在M、N兩條長直導線所在的平面內(nèi)，一帶電粒子的運動軌跡表示圖以以下圖。已知兩條導線M、N中只有一條導線中通有恒定電流，另一條導線中無電流，對于電流方向和粒子帶電情況及運動的方向，可能是（）學必求其心得，業(yè)必貴于專精AM中通有自下而上的恒定電流，帶正電的粒子從a點向b點運動BM中通有自上而下的恒定電流，帶正電的粒子從b點向a點運動CN中通有自下而上的恒定電流,帶正電的粒子從b點向a點運動DN中通有自下而上的恒定電流，帶負電的粒子從a點向b點運動【答案】AB【題型】多項選擇題【難度】一般13水平線上

11、方存在地區(qū)足夠大、方向以以下圖的勻強磁場，在水平線上的O點有一粒子發(fā)射源，能連續(xù)地向水平線的上方發(fā)射粒子，已知粒子源發(fā)射的粒子帶正電、重力可忽略，粒子的速度大小用v表示、粒子速度方向與水平線的夾角用(為銳角）表示經(jīng)過一段時間，粒子抵達水平線上的A點（圖中未畫出)則對于粒子在勻強磁場中的運動，以下說法中正確的選項是(）A若是粒子的發(fā)射速度不變,增大入射角，則OA減小學必求其心得，業(yè)必貴于專精B若是粒子的發(fā)射速度不變,增大入射角，則粒子由O到A的時間縮短C若是粒子的入射角不變,增大發(fā)射速度，則粒子在磁場中的運動周期減小D若是粒子的入射角不變，增大發(fā)射速度，則粒子由O到A的時間縮短【答案】B【剖析】

12、利用幾何知識剖析粒子走開磁場的地點與半徑2的關(guān)系，由T，T錯誤!剖析角速度設粒子的軌跡半徑為r，則r錯誤!，以以下圖，OA2rsin錯誤!.由于為銳角，故越大,OA越大，A選項錯誤;由幾何關(guān)系得軌跡對應的圓心角22，粒子在磁場中運動的時間tT錯誤!錯誤!錯誤!，可知若是入射速度2不變，增大入射角，則粒子由O到A的時間縮短，B選項正確；若是入射角不變,運動時間不變，D選項錯誤；粒子在磁場中的運動周期T錯誤!，顯然粒子的運動周期與入射速度的大小沒關(guān)，C選項錯誤【題型】選擇題【難度】一般14以以下圖，帶有正電荷的A粒子和B粒子同時以同樣大小的速度從寬度為d的有界勻強磁場的界線上的O學必求其心得，業(yè)必

13、貴于專精點分別以30和60(與界線的夾角)射入磁場，又碰巧都不從另一界線飛出，則以下說法中正確的選項是()AA、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比為錯誤!BA、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比為錯誤!CA、B兩粒子的錯誤!之比是錯誤!DA、B兩粒子的錯誤!之比是錯誤!【答案】D【題型】選擇題【難度】一般14以以下圖,圓形地區(qū)內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場，磁感覺強度的大小為B1,P為磁場界線上的一點同樣的帶正電荷粒子，以同樣的速率從P點射入磁場所區(qū)，速度方向沿位于紙面內(nèi)的各個方向這些粒子射出界線的位學必求其心得，業(yè)必貴于專精置均處于界線的某一段弧上，這段圓弧的弧長是圓周長的錯誤!。若將磁感覺強

14、度的大小變?yōu)锽2，結(jié)果相應的弧長變?yōu)閳A周長的錯誤!,不計粒子的重力和粒子間的相互影響，則錯誤!等于()A。錯誤!B.錯誤!C.錯誤!D。錯誤!【答案】C【題型】選擇題【難度】較難15如圖，在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感覺強度為B的勻強磁場，x軸下方存在垂直紙面向外的磁感覺強度為錯誤!的勻強磁場一帶負電的粒子從原點O以與學必求其心得，業(yè)必貴于專精x軸成60角的方向斜向上射入磁場,且在上方運動半徑為R（不計重力)，則（）A粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)必然能回到原點OB粒子在x軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為21C粒子再次回到x軸上方所需的時間為錯誤!D粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進了3R【答案】C【

15、題型】選擇題【難度】一般16。以以下圖，在0 x3a、0ya范圍內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強磁場，磁感覺強度大小為B.坐標原點O處有一個粒子源，在某時刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，它們的速度方向均在xOy平面的第一象限內(nèi)已知粒子在磁場中做圓周運動的周期為學必求其心得，業(yè)必貴于專精T，半徑介于2a到3a之間,則以下說法正確的選項是()A最先從磁場上界線飛出的粒子經(jīng)歷的時間為T12B最先從磁場上界線飛出的粒子經(jīng)歷的時間小于T12C最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間為T6D最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時間大于T6【答案】BC【剖析】當軌跡半徑r3a時,沿y軸正方向射入的粒子偏角最小，用時最短【題型】多項選擇題【難度】困難轉(zhuǎn)動訓練【全國百強?！恳砸韵聢D，AB是傾角為=30的粗拙直軌道，BCD是圓滑的圓弧軌道，AB恰幸虧B點與圓學必求其心得，業(yè)必貴于專精弧相切，圓弧的半徑為R,一個質(zhì)量為m的物體（能夠看做質(zhì)點)從直軌道上的P點由靜止釋放,結(jié)果它能在兩軌道間做往返運動已知P點與圓弧的圓心O等高，物體做往返運動的整個過程中在AB軌道上經(jīng)過的行程為s求:（1）物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為;(2）最后當物體經(jīng)過圓