【走向高考】2020年高考物理总复习 第八章 第2讲 磁场对运动电荷的作用

1、第8章 第2讲 一、选择题1带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用下列表述正确的是()A洛伦兹力对带电粒子做功B洛伦兹力不改变带电粒子的动能C洛伦兹力的大小与速度无关D洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向答案B解析根据洛伦兹力的特点，洛伦兹力对带电粒子不做功，A错B对；根据FqvB，可知洛伦兹力大小与速度有关，C错；洛伦兹力的作用效果就是改变粒子的运动方向，不改变速度的大小，D错2(2020广东东莞调研)带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时，在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示出粒子的径迹，这是云室的原理，如图是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中oa、o

2、b、oc、od是从O点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是()A四种粒子都带正电B四种粒子都带负电C打到a、b点的粒子带正电D打到c、d点的粒子带正电答案D解析由左手定则知打到a、b点的粒子带负电，打到c、d点的粒子带正电，D正确.3如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是()A当从a端通入电流时，电子做匀加速直线运动B当从b端通入电流时，电子做匀加速直线运动C不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动D不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动答案C解析通电螺线管内部磁感线方向与螺线管轴线平行，电子束不受洛伦兹力，故做匀速直线运动，C项正确4(2020临沂模

3、拟)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解析由带电粒子在磁场中运动的偏转角，可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60，因此由几何关系得磁场宽度lrsin60sin60，又未加磁场时有lv0t，所以可求得比荷，A项对；周期T可求出，B项对；因初速度未知，所以C、D项错5(2020中山模拟)半径

4、为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出AOB120，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为()A.B.C.D.答案D解析由AOB120可知，弧AB所对圆心角60，故tT，但题中已知条件不够，没有此项选择，另想办法找规律表示t.由匀速圆周运动t/v0，从图中分析有Rr，则Rrr，则t/v0，D项正确6(2020苏州模拟)如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里P为屏上的一个小孔PC与MN垂直一群质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)，以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场

5、的方向射入磁场区域粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为的范围内，则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为()A.B.C. D.答案D解析由图可知，沿PC方向射入磁场中的带负电的粒子打在MN上的点离P点最远，为PR ，沿两边界线射入磁场中的带负电的粒子打在MN上的点离P点最近，为PQcos，故在屏MN上被粒子打中的区域的长度为：QRPRPQ，选项D正确7如图所示，长为L的水平极板间有垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离也为L，板不带电现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法

6、是()A使粒子的速度vC使粒子的速度vD使粒子的速度v时粒子能从右边穿出粒子擦着上板从左边穿出时，圆心在O点，有r2由r2，得v2所以v时粒子能从左边穿出8(2020福建泉州质检)如图所示是某粒子速度选择器的示意图，在一半径为R10cm的圆柱形桶内有B104T的匀强磁场，方向平行于轴线，在圆柱桶某一直径的两端开有小孔，作为入射孔和出射孔粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出现有一粒子源发射比荷为21011C/kg的阳离子，粒子束中速度分布连续当角45时，出射粒子速度v的大小是()A.106m/s B2106m/sC2108m/s D4106m/s答案B解析由题意知，粒子从入射孔以45

7、角射入匀强磁场，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动能够从出射孔射出的粒子刚好在磁场中运动周期，由几何关系知rR，又r，解得v2106m/s.二、非选择题9如图MN表示垂直纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B.一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速度v射入磁场区域，最后到达平板上的P点已知B、v以及P到O的距离l.不计重力，则此粒子的比荷为_答案解析因粒子经O点时的速度垂直于OP，故OP2R，又R，所以.10水平绝缘杆MN套有质量为m, 电荷量为q的带电小球，小球与杆的动摩擦因数为，将该装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，给小球一水平初

8、速度v0，则小球的最终速度可能为_答案0、v0、解析给小球初速度后，其所受洛伦兹力向上，如果洛伦兹力qv0Bmg，小球先做减速运动，当qvBmg时，小球开始做匀速运动11如图所示，长为L、间距为d的平行金属板间，有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两板不带电，现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)，从左侧两极板的中心处以不同速率v水平射入，欲使粒子不打在板上，求粒子速率v应满足什么条件？答案v解析设粒子刚好打在上极板左边缘时(如图所示)R1又R1，解得v1设粒子刚好打在上极板右边缘时，由图知：R22L2(R2)2所以R2又R2，解得v2综上分析，要使粒子不打在极板上，其入射速

9、率应满足以下条件：v12(2020南京)在如图(a)所示的正方形平面oabc内存在着垂直于该平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，已知正方形边长为L，一个质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)在t0时刻平行于oc边从o点射入磁场中(1)若带电粒子从a点射出磁场，求带电粒子在磁场中运动的时间及初速度大小(2)若磁场的磁感应强度按如图(b)所示的规律变化，规定磁场向外的方向为正方向，磁感应强度的大小为B0，假使带电粒子能从oa边界射出磁场，求磁感应强度B变化周期T的最小值(3)若所加磁场与第(2)问中的相同，要使带电粒子从b点沿着ab方向射出磁场，求满足这一条件的磁感应强度变化的周期T及粒子射入磁场时的速度v0.答案(1)(2)(3)(n2、4、6)解析(1)若带电粒子从a点射出磁场，则做圆周运动的半径为r所需时间t又根据qv0B得v0(2)要使粒子从oa边射出，其临界状态轨迹如图所示，则有sin，30在磁场变化的半个周期内