(广东专用)2019届高考物理一轮复习方案第27讲磁场对运动电荷的作用(含解析)

1、课时作业（二十七）第27讲 磁场对运动电荷的作用基础热身1 .在武汉市某中学操场的上空中停着一个热气球，从它底部脱落一个塑料小部件，下 落过程中由于和空气的摩擦而带负电，如果没有风，那么它的着地点会落在气球正下方地面位置的（）A.偏东B.偏西C.偏南D .偏北2 . 2019 揭阳模如图 K27- 1所示，在示波管下方有一根水平放置的通电直导线，则示波管中的电子束将（）图 K27- 1A.向上偏转B,向下偏转C.向纸外偏转 D .向纸里偏转3 .如图K272所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率（）图

2、 K27-2A.变大B,变小C.不变D.条件不足，无法判断4.2019 苏北四市一模电视显像管上的图像是电子束打在荧光屏的荧光点上产生的.为了获得清晰的图像，电子束应该准确地打在相应的荧光点上.电子束飞行过程中受到地磁场的作用，会发生我们所不希望的偏转.电子重力不计，从电子枪射出后自西向东飞向荧光屏的过程中，下列说法正确的是 （）A.电子受到一个与速度方向垂直的恒力B.电子在竖直平面内做匀变速曲线运动C.电子向荧光屏运动的过程中速率不发生改变D.电子在竖直平面内的运动是匀速圆周运动5. 2019 朝阳期末正方形区域 ABC用有垂直于纸面向里的匀弓II磁场，一个“粒子（不计重力）以一定速度从 A

3、B边的中点M沿既垂直于 AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，正好 从AD边的中点N射出.若将磁感应强度 B变为原来的2倍，其他条件不变，则这个粒子射 出磁场的位置是（）A. A点B. ND之间的某一点7C. CD之间的某一点 D . BC之间的某一点图 K27 3图 K27 46. 2019 广西四市联考（双选）如图K27- 4所示，带有正电荷的 A粒子和B粒子同时以 同样大小的速度从宽度为 d的有界匀强磁场的边界上的 O点分别以与边界的夹角为 30。和 60°的方向射入磁场，又恰好不从另一边界飞出，则下列说法中正确的是（ ）A. A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是B. A、B

4、两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是C. AD. AB两粒子的m之比是qi一3B两粒子的m之比是q_3_2 + 3n形食图 K27- 57. 2019 厦门期末图 K27- 5是回旋加速器示意图， 其核心部分是两个 D形金属盒，两 个金属盒置于匀强磁场中， 并分别与高频电源相连.现分别加速笊核（qi、m）和氨核（q2、m2）.已 知q2=2qi, m=2m,下列说法中正确的是 （）A.它们的最大速度相同B.它们的最大动能相同C.仅增大高频电源的电压可增大粒子的最大动能D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能技能强化8. 2019 郑州模如图 K27- 6所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使

5、它获得很大动 能的装置，其核心部分是两个 D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频交流电源相连, 则带电粒子获得的最大动能与下列哪些因素有关（）图 K276A.加速的次数B.加速电压的大小C.交流电的频率D.匀强磁场的磁感应强度9. 2019 厦门适应性考试显像管原理的示意图如图K27 7所示，当没有磁场时，电子束将打在荧光屏正中的 O点，安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场，使电子束发生偏转.设垂直纸面向里的磁场方向为正方向，若使高速电子流打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是()图 K27 7ABCD图 K27 810. 如图K27 9所示，在x&

6、lt;0与x>0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B与B2的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，且 B>8, 一个带负电、比荷为 k的粒子从坐标原 点O以速度v沿x轴负方向射出，粒子重力不计.(1)求粒子在两个磁场中运动的轨道半径；(2)如果B = 2B2,则粒子再次回到原点时运动了多长时间？(3)要使该粒子经过一段时间后又经过O点，Bi与艮的比值应满足什么条件？舞又 xX X X X X XX X X XX XX XX X.X _x x X)?X X X XX X X X X X X X图 K27 9挑战自我11. 2019 湖北八校联考如图 K27-10所示，在正方形区域 ABC

7、呐充满方向垂直纸面 向里的、磁感应强度为 B的匀强磁场.在t=0时刻，一位于 AD边中点O的粒子源在 ABCD 平面内发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向分布在与OD力的夹角0180。范围内.已知沿OD方向发射的粒子在t =卜时刻刚好从磁场边界 CD上的P点离 开磁场，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形边长L,粒子重力不计，求：(1)粒子的比荷mt(2)假设粒子源发射的粒子在 0180°范围内均匀分布，to时刻仍在磁场中的粒子数与 粒子源发射的总粒子数之比；(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间.4：X X XI图 K27-10课时彳业（二十七）1.

8、 B 解析小部件带负电，下落过程受洛伦兹力作用，由左手定则，洛伦兹力向西，它的着地点回落在气球正下方地面偏西位置，B正确.2. A 解析根据安培定则，通电导线在上方产生垂直纸面向外的磁场，又根据左手 定则，电子束受到向上的洛伦兹力，向上偏转，A正确.3. B 解析加一个垂直纸面向外的匀强磁场，带负电的滑块下滑时受到垂直于斜面 向下的洛伦兹力，使得滑块受到的摩擦力增大，故滑至底端时的速率变小，A、C D错误，B正确.4. CD 解析电子在飞行过程中受到地磁场洛伦兹力的作用，洛伦兹力是变力而且不做功，所以电子的速率不发生改变，选项 A B错误，选项C正确；电子在自西向东飞向荧 光屏的过程中所受的地

9、磁场磁感应强度的水平分量可视为定值，故电子在竖直平面内所受洛伦兹力大小不变、方向始终与速度方向垂直，故电子在竖直平面内的运动是匀速圆周运动， 选项D正确. .，一 a 、5. A 解析从M射入从N射出，则轨道半径为r=5（a为正方形边长），若将B加倍,由半径公式R= mvr得，粒子轨道半径减半，即 r' =a,所以粒子从A射出磁场，A正确. Bq46. BD 解析粒子做匀速圆周运动，由几何关系，有Rcos30° +R= d, Rcos600 +R 1+ cos60K= d,斛得=- R 1 + cos30C错，D对.2+3,mv 皿 m RBA错，B对；因半径2吊故q =R,

10、故m/ qA3m/qB 2+ 3'2当粒子运动的轨道半7. A 解析由洛伦兹力提供向心力有qvB*,即v=常,径最大即r = R时，粒子的速度达到最大，即 vm= qmR而笊核和氨核的比荷相等，所以它们 的最大速度相同，选项 A正确；又因为它们的质量不同，所以它们的最大动能不同，选项 I 错误；根据关系式 vm= qm%知，粒子的最大速度或最大动能与磁感应强度B和D形金属盒的尺寸R有关，而与高频电源的电压或频率无关，选项C、D错误.28. D 解析在匀强磁场中，带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有qvB=*,RqB2；带电粒子获得的最大动能以=您一, d正确.9. A 解析 向下

11、，由左手定则,电子流打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点，洛伦兹力先向上后径先增大再减小，由磁场方向先向外后向里;mv由a点逐渐移动到b点，电子做圆周运动的半二布则磁感应强度先减小再增大，故选 A.v10”市KBiv2= -ITKB22兀(2)t = KBB n+1R n解析(1) mv粒子做圆周运动的半径公式 r 又 qBk=q m则粒子在两个磁场中运动的轨道半径1 = / ,2=蚩(2)因 B = 28,则2= 2ri经历左边两个半圆的时间粒子再次回到原点需经历左边两个半圆和右边一个半圆,2 兀1 2 7tm 兀 m11 =-V1Bq Bq经历右边一个半圆的时间兀2兀m12=V2Bq则总

12、时间t=tl+t2 =B2qkB/(3)在xOy平面内，粒子分别在左边和右边各运动一个半圆，其直径差为A d= 2(21),如图所示.粒子每经历一次回旋，其再经过左边的半个圆周恰好通过A dx n= 2i(n=1,y轴坐标就减小A d,设经历n次回旋y轴坐标减小2ri时,O点，贝U3,)所以?号(n= 13,)(n= 13,)兀11.菽12(2) 6 (3) t = (arcsintoN,解析(1)初速度沿OD方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，其圆心为,，一，兀 T由几何关系有：/ ONP, to = 12.粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，根据牛顿第二定律得jVX ；口户x XBqv= m92R2兀R 且v= t解得q=-.m 6Bto(2)依题意，同一时刻仍在磁场中的粒子到O点距离