高考物理一轮复习 第8章 磁场 第2讲 磁场对运动电荷的作用模拟 新人教版选修

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺磁场对运动电荷的作用1(2016全国卷)一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度顺时针转动。在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30角。当筒转过90时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒。不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为(A)A.BC. D解析由题可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示，由几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的圆弧所对的圆心角为30，因此粒子在磁场中运动的时间为t，粒子在磁场中运动的时间与筒转过90所用的时间相等，即，求得，A项正确。2(2016全国卷)平面OM和平面ON之间的夹角为30，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30角。已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为(D)A. BC. D解析如图所示为带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹示意图，设出射点为P，粒子运动轨迹与ON的交点为Q，粒子入射方向与OM成30角，则射出磁场时速度方向与MO成30角，由几何关系可知，PQON，故出射点到O点的距离为轨迹圆直径的2倍，即4R，又粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径R，所以D正确。3(多选)(2016安徽合肥一中、芜湖一中等六校教育研究会第一次联考)如图在x轴上方存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直于纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场。一带负电的粒子质量为m，电荷量为q，从原点O以与x轴成30角斜向上射入磁场，且在x轴上方运动半径为R(不计重力)，则(BCD)A粒子经偏转一定能回到原点OB粒子完成一次周期性运动的时间为C粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为12D粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴方向前进了3R解析根据左手定则判断可知，粒子在第一象限沿顺时针方向运动，而在第四象限沿逆时针方向运动，故不可能回到原点O，故A错误。因第四象限中磁感应强度为第一象限中的一半，故第四象限中的轨迹半径为第一象限中轨迹半径的2倍，如图所示，由几何关系可知，负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60，在第四象限轨迹所对应的圆心角也为60，在一个周期内，粒子在第一象限运动的时间为t1T；同理，在第四象限运动的时间为t2T；完成一次周期性运动的时间为t1t2，故B正确。由r，知粒子圆周运动的半径与B成反比，则粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为12，故C正确。根据几何知识得：粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进的距离为xR2R3R，故D正确。4(2015课标)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的(D)A轨道半径减小，角速度增大B轨道半径减小，角速度减小C轨道半径增大，角速度增大D轨道半径增大，角速度减小解析由于磁场方向与速度方向垂直，粒子只受到洛伦兹力作用，即qvBm，轨道半径R，洛伦兹力不作功，从较强到较弱磁场区域后，速度大小不变，但磁感应强度变小，轨道半径变大，根据角速度可判断角速度变小。选项D正确。5(多选)(2015课标)有两个匀强磁场区域 和 ， 中的磁感应强度是 中的k倍。两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与 中运动的电子相比， 中的电子(AC)A运动轨迹的半径是中的k倍B加速度的大小是中的k倍C做圆周运动的周期是中的k倍D做圆周运动的角速度与中的相等解析电子在磁场中做匀速圆周运动时，向心力由洛伦兹力提供：qvB，解得：r，因为中的磁感应强度是中的k倍，所以， 中的电子运动轨迹的半径是 中的k倍，故A正确；加速度a，加速度大小是中的倍，故B错误；由周期公式：T，得中的电子做圆周运