高三物理二轮练习课时功课及详细解析-第37讲磁场对运动电荷的作用

1、2019高三物理二轮练习课时功课及详细解析对运动电荷的作用- 第37 讲磁场基础热身如图图 k37 11、2017 珠海模拟 带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，k371 所示是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和从而显示其运动轨迹、 b 是轨迹上的两点， 匀强磁场 b 垂直纸面向里、该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减小，以下说法正确的选项是 ()a、粒子先经过a 点，再经过b 点b、粒子先经过b 点，再经过a 点c、粒子带负电d、粒子带正电2、 2018 湖南模拟 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、以下表述正确的 是 ()a、洛伦兹力对带电粒子做功

2、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3、如图 k37 2 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 . 假设该矩形区域内加上磁 感应强度为面向外的匀强磁场，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用以上数据可求出 ()b、垂直纸60 . 利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图 k37 2图 k37 34、如图 k37 3 所示， 在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的匀强磁场与半圆形轨

3、道所在的平面垂直、一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点滑下到最右端，那么以下说法中正确的选项是()a、滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大mb、滑块从m点到最低点的加速度比磁场不存在时小c、滑块经过最低点时对轨道的压力比磁场不存在时小d、滑块从m点到最低点所用时间与磁场不存在时相等技能强化5、2017 浙江卷 利用如图k37 4 所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子、图中板 mn上方是磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为 2d 和 d 的缝，两缝近端相距为l. 一群质量为 m、电荷量为 q、具有不同速度的粒子从宽度为 2 的缝垂直于板进入磁场，

4、 对于能够从宽度为d的缝射出的粒子， 以下说法正确的dmn选项是 ()a、粒子带正电qb(3 dl)b、射出粒子的最大速度为2mc、保持 d 和 l 不变，增大 b，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大d、保持 d 和 b不变，增大 l，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大如图 k37 6 所示是某粒子速度选择器的示意图，在一半径为r10cm的圆柱形筒内有 10 4t 的匀强磁场，方向平行于轴线，在圆柱形筒某一直径的两端b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q有一粒子源发射比荷为 21011 c/kg 的阳离子，粒子束中速度分布连续，不计重力、当角

5、m 45时，出射粒子速度v 的大小是 ()a. 2 106m/sb、2 2 106m/s c、 2 2 108m/sd、 4 2 106m/s图 k37 78、如图 k37 7 所示， 粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带电的小球，整个装置处在由水平匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中小球的v t 图象如图 k37 8 所示，其中正确的选项是()abcd图 k37 89、2017 宁波模拟 如图 k37 9 所示，匀强电场水平向右，虚线右边空间存在着方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场，虚线左边有一固定的光滑水平杆，杆右端恰好与虚线重合、有一

6、电荷量为q、质量为 m的小球套在杆上并从杆左端由静止释放，带电小球离开杆的右端进入正交电、磁场后，在开始一小段时间内，小球()a、可能做匀速直线运动b、一定做变加速曲线运动c、重力势能可能减小d、电势能可能增加图 k37 9图 k37 1010、 2017 泸州一模 如图 k37 10 所示，以o为圆心、 mn为直径的圆的左半部分内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个不计重力、质量相同、带电量相同的带正电粒子a、 b 和c以相同的速率分别沿、和co方向垂直于磁场射入磁场区域，bo垂直，和coao bomn ao与 bo的夹角都为30， a、 b、 c 三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为t a

7、、 t b、t c ，那么以下给出的时间关系可能的是()a、 t at bt bt cb、 t tbqvb，所以amg ( qe qvb)m ， 随 下 落 速 度 v 增 大 ， a 逐 渐 增 大 ； 当 qeqvb 之 后 ， 那 么 a mg ( qvb qe)m，随下落速度v 增大， a 逐渐减小；最后a0，小球匀速下落，选项c 正确，选项 a、 b、 d 错误、9、 bc解析 小球加速后以一定速度进入右侧电场、磁场和重力场的复合场区域，受到竖直向下的重力、 竖直向上的洛伦兹力和水平向右的电场力，由于洛伦兹力与重力的大小关系不确定， 所以小球可能向上偏也可能向下偏，电场力和重力做功，

8、速率发生变化，洛伦兹力发生变化， 所以小球的合力是变力，小球做变加速曲线运动，重力势能可能增加也可能减小，选项 a 错误，选项 b、 c 正确；在离开杆的一小段时间内，小球不会返回，所以电场力做正功，电势能减小，选项d 错误、10、ad解析 粒子带正电，偏转方向如下图，粒子在磁场中的运动周期相同，在磁场中运动的时间 t 2t，故粒子在磁场中运动对应的圆心角越大，时间越长、假设粒子的运动半径r和圆形区域半径r满足r ，那么如图甲所示，tar时，粒子a对应的rt t1圆心角最小， c 对应的圆心角最大，选项a 正确；当 r 3r，轨迹如图乙所示， t a t b t c，1rt选项 d 正确；同理

9、， 时，abc，应选项 b、 c 均错误、3r rtt11、 16 105s20 解析 由洛伦兹力提供向心力：mvqv b r0解得 r 0.2mr轨迹如下图粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为2r 5t v0 8 10s粒子第一次回到p 点所需时间为t 2t 16 105s.(3 1) mv12、 (1)2 (2)2qbb 解析 设质子在匀强磁场区域和中做匀速圆周运动的轨道半径分别为r 1 和 r 2，区域中磁感应强度为 .b由牛顿第二定律得v2qvb mr 1v2qvb mr 2粒子在两区域中运动的轨迹如下图，由几何关系可知， 质子从 a 点出匀强磁场区域时的速度方向与的夹角为30，故质子在

10、匀强磁场区域中运动轨迹对应的圆心角为 op60，那么 o1oa为等边三角形oa r 11r 2 oasin30 2r 1解得 b 2b.(2) q点到 o点的距离为(3 1)mvx oacos30 r 2qb.2【挑战自我】13、 (1)3.3 10 6c/kg(2)6.7 105m/s2106m/s 解析 (1)假设粒子的速度小于某一值v0时，那么粒子不能从离开磁场区域， 只能bb从 aa边离开， 无论粒子速度为多少，在磁场中运动的时间都相同，轨迹如下图( 图中只画了一个粒子的轨迹 ) 、粒子在磁场区域内做圆周运动的圆心角为 12402运动时间 t0 3t2 m又 t qbq10 106c/kg 或 3.3 106c/kg.解得 3m