2019届高中物理二轮复习热点题型专练专题8.2磁吃运动电荷的作用含解析.pdf
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1、专题 8.2 磁场对运动电荷的作用专题 8.2 磁场对运动电荷的作用 1.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导 线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的 方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是 ( ) A向上 B向下 C向左 D向右 答案:B 2一个重力不计的带电粒子垂直进入匀强磁场,在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动。 则下列能表示运动周期T与半径R之间的关系图象的是 ( ) 答案:D 解析:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,qvBmR,由圆周运动规律,T v2 R mv qB ,可见粒子运动周期与半径无
2、关,故 D 项正确。 2R v 2m qB 3图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹(粒子穿过铅板后电荷量、质量不变),室中匀 强磁场的方向与轨道所在平面垂直(图中垂直于纸面向内),由此可知此粒子 ( ) A一定带正电B一定带负电 C不带电D可能带正电,也可能带负电 答案:A 解析:粒子穿过铅板的过程中,动能减小,轨道半径减小,根据题图中粒子的运动轨迹可 以确定粒子从下向上穿过铅板,再由左手定则可判断出粒子一定带正电。选项 A 正确。 4.如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度 沿与x轴成 30角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为 ( ) A
3、12 B21 C1D113 答案:B 5.如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带电 粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心O射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,这 些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短,若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,则 在磁场中运动时间越长的带电粒子 ( ) A速率一定越小 B速率一定越大 C在磁场中通过的路程越长 D在磁场中的周期一定越大 答案:A 解析:根据公式T可知,粒子的比荷相同,它们进入匀强磁场后做匀速圆周运动的周 2m Bq 期相同,选项 D 错误;如图所示,设这些粒子在磁场中的运动圆弧所对应的圆心角为,则运 动时
4、间tT,在磁场中运动时间越长的带电粒子,圆心角越大,运动半径越小,根据r 360 可知,速率一定越小,选项 A 正确,B 错误;当圆心角趋近 180时,粒子在磁场中通过的路 mv Bq 程趋近于 0,所以选项 C 错误。 6某一空间充满垂直纸面方向的匀强磁场,其方向随时间做周期性变化,磁感应强度B随 时间t的变化规律如图所示, 规定B0 时磁场的方向穿出纸面。 现有一电荷量为q5107C、 质量为m51010kg 的带电粒子在t0 时刻以初速度v0沿垂直磁场方向开始运动, 不计重力, 则磁场变化一个周期的时间内带电粒子的平均速度的大小与初速度大小的比值是 ( ) A1 B. 1 2 C. D.
5、 22 2 答案:C 7.如图所示,在一矩形区域内,不加磁场时,不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边 界射入,穿过此区域的时间为t。若加上磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场,带电粒子 仍以原来的初速度入射,粒子飞出磁场时偏离原方向 60。利用以上数据可求出下列物理量中 的 ( ) A带电粒子的比荷 B带电粒子在磁场中运动的周期 C带电粒子的初速度 D带电粒子在磁场中运动的半径 答案:AB 8如图所示,宽d4cm 的有界匀强磁场,纵向范围足够大,磁感应强度的方向垂直于纸 面向内,现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场,若粒子在磁场中做匀 速圆周运动的轨道半径均为r10cm,
6、则 ( ) A右边界:8cm8cm 有粒子射出 D左边界:00,y0 的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平 面向里,大小为B.现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从x轴上的某点P沿着与x轴 正方向成 30角的方向射入磁场不计重力的影响,则下列有关说法中正确的是( ) 图 9223 A只要粒子的速率合适,粒子就可能通过坐标原点 B粒子在磁场中运动所经历的时间一定为5m 3qB C粒子在磁场中运动所经历的时间可能为m qB D粒子在磁场中运动所经历的时间可能为m 6qB 【答案】C 【解析】带正电的粒子从P点沿与x轴正方向成 30角的方向射入磁场中,则 圆心在过P点与速度方
7、向垂直的直线上,如图所示,粒子在磁场中要想到达O点,转过的圆心 角肯定大于 180,因磁场有边界,故粒子不可能通过坐标原点,故选项 A 错误;由于P点的位 置不确定,所以粒子在磁场中运动的圆弧对应的圆心角也不同,最大的圆心角是圆弧与y轴相 切时即 300,运动时间为T,而最小的圆心角为P点在坐标原点即 120,运动时间为T, 5 6 1 3 而T,故粒子在磁场中运动所经历的时间最长为,最短为,选项 C 正确,B、D 2m qB 5m 3qB 2m 3qB 错误 16. (多选)如图所示,两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三 角形ABC理想分开,三角形内磁场垂直纸面向里,
8、三角形顶点A处有一质子源,能沿BAC的角 平分线发射速度不同的质子(质子重力不计),所有质子均能通过C点,质子比荷 k,则质子 q m 的速度可能为( ) A2BkL B.BkL 2 C. D. 3BkL 2 BkL 8 17(多选)如图所示,xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外,磁感应强度B1 T的匀强磁场,ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板,长度为9 m,M点为x轴正方向上一点,OM3 m现有一个比荷大小为 1.0 C/kg 可视为质点带正电的小球(重力不计)从挡板下端N处小孔 q m 以不同的速度向x轴负方向射入磁场,若与挡板相碰就以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞 时电荷量不
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- 2019 高中物理 二轮 复习 热点 题型 专题 8.2 运动 电荷 作用 解析
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