2019高考一轮复习物理(新课标)第8章磁场第2节课后检测能力提升

1、一、单项选择题1 . （2019 高考全国卷I）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（）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：选 D.分析轨道半径：带电粒子从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的速“错可知，粒子在磁场中运动的周期增大，根据旷罕知角速度减小.选项 D 正确.2 . （2019 高考全国卷I）如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同

2、的速率对准圆心 O 沿着 AO 方向射入磁场，其运动轨迹如图.若带电粒子只受 磁场力的作用，则下列说法正确的是（）A . a 粒子速率最大，在磁场中运动时间最长B. c 粒子速率最大，在磁场中运动时间最短课后检测簞能力提升1I学生用书单独成.新度 v 大小不变，磁感应强度B 减小，由公式匸囂可知，轨道半径增大.分析角速度: 由公式如图，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出） .带电粒子从紧贴铝板上表面的 P 点垂直于铝板向上射出，从 Q 点穿越铝板后到达 PQ 的中点 O已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变.不计重力.铝板上方和下方的磁感应

3、强度大小之比为（）A. 2C. 1B/.2D.1解析：选 D.设带电粒子在 P 点时初速度为 v1,从 Q 点穿过铝板后速度为 v2，贝VEk1= ?mv2,12122V1Ek2= 1mv2,由题意可知Ek1=2Ek2，即 1mV1=mV2,则 V；粒子做圆周兹力提供,即 qvB =2mvR，mv 得R=mv，由题意可知R1= 2 所以 B1= V1R2V2R21， B2V2R12故选项 D 正确.3.C.a 粒子速率最小，在磁场中运动时间最短D.c 粒子速率最小，在磁场中运动时间最短解析：选 B.由题图可知，粒子 a 的运动半径最小，圆心角最大，粒子c 的运动半径最大，2qvB = m，故半

4、径公式 r =器T=2nr=，故在质量、带电荷量、磁场的磁感应强度都相同的情况下，速率越小，半径v qB越小，所以粒子 a 的运动速率最小， 粒子 c 的运动速率最大，而带电粒子在磁场中的运动时间 只取决于运动所对应的圆心角，所以粒子a 的运动时间最长，粒子 c 的运动时间最短.4.从 a 点垂直 y 轴进入匀强磁场，如图所示，运动中 y轴平行的匀强电场，仍以 vo从 a 点垂直 y 轴 E 与磁感应强度 B 之比为（）B. 1在电场中：R=如2=筈壬联立解得：E= 2v0,故 C 正确.B5. （2019 贵阳适应性检测）如图所示,半径为 R 的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，P 为磁

5、场边界上的一点. 大量质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子，在纸面内沿各个方向以相同速率v 从 P 点射入磁场.这些1粒子射出磁场时的位置均位于PQ 圆弧上，PQ 圆弧长等于磁场边界周长的 3.不计粒子重力和3粒子间的相互作用， 则该匀强磁场的磁感应强度大小为.3mvA. 2qR3mvC._qR解析：选 D.圆心角最小，由洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力可得:（2019 亳州模拟）带电粒子以初速度 vo粒子经过 b 点，Oa= Ob，若撤去磁场加一个与 进入电场，粒子仍能通过 b 点，那么电场强度A. voC. 2vo解析：选 C.设 Oa = 0b= R,粒子的质量、voD.?电荷量分别

6、为m、q，在磁场中:2qvoB= mvo/RmvB.qR2 ;3mvD. 3qR子是这些粒子中离 P 点最远的粒子，所以 PQ 为从 Q 点离开磁场的粒子的轨迹圆弧的直径， 由图中几何关系可知， 该粒子轨迹圆的圆心 0、磁场圆的圆心 0 和点 P 形成一个直角三角形， 由几何关系可得，r= Rsin 60 =联立解得 B =豊3严，选项 D 正确.23qR6.（2019 南昌模拟）如图所示，在 x0, 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

7、射入磁场不计重力的影响，则下列有关说法中正确 的是（）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 C.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 D 粒子在磁场中运动所经历的时间可能为解析：选 C.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 点与速度方向垂直的直线上，如图所示，粒子在磁场中要想到达0 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51300，运动时间为而最小

8、的圆心角为 P 点在坐标原点即 120,运动时间为，而 T=2nm，故粒子在磁场中运动所经历的时间最长为5，最短为 驚，选项 C 正确，B、D 错qB3qB3qB误.这些粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可得qvB =mvr.从Q点离开磁5nm3qBnmqBnm6qBXXXXBXXXX二、多项选择题如图所示，空间有一垂直纸面的磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场，一质量为0.2 kg 且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg、电荷量 q = + 0.2 C 的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力现对

9、木板施加方向水平向左，大小为 0.6 N 的恒力，g 取 10 m/s2.则下列说法正确的是（）A .木板和滑块一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动B .滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动C.最终木板做加速度为2 m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10 m/s 的匀速运动D .最终木板做加速度为3 m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10 m/s 的匀速运动解析：选 BD. 开始，二者保持相对静止，一起做匀加速直线运动（a = 2 m/s2v g，随着速度增加，滑块受到向上的洛伦兹力增加，木板对滑块的支持力减小，二者间的最大静摩擦 力减小，某时刻二者发生相对

10、滑动，静摩擦力转变为滑动摩擦力，随速度增加，支持力在减 小，滑动摩擦力在减小，加速度减小，当洛伦兹力增加到与重力大小相等时，弹力为零，摩Fo动，其加速度为心F=3 m/s.8.如图所示，以直角二角形 AOC 为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为 B, / A = 60AO= a.在 O 点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电的粒子，粒子的比荷为发射速度大小都为v0,且满足v0=詈，发射方向用图中的角度。表示.对于粒子进入磁场后 的运动（不计重力作用），下列说法正确的是（）A .粒子有可能打到 A 点B .以0=60飞入的粒子在磁场中运动时间最短C.以0tf解析：选 AD.作出示意图，

11、如图所示，根据几何关系可以看出，当粒子从d 点射出时，轨道半径增大为原来的二倍，由半径公式R=守可知，速度 v 增大为原来的二倍或磁感应强度变为原来的qB一半，A 项正确、C 项错误；如果粒子的速度增大为原来的三倍，则轨道半径也变为原来2nmT =百，可知粒子的周期与速度无关，在磁场中的运动时间取决于其轨迹圆弧所对应的圆心角，所以从e、d 点射出时所用时间相等，从 f 点射出时所用时间最短，10.x x x 4 x xx x xAx XX X/ 沁、XX X/* x 护 X-xOX X X X X X X（2019 沈阳一模）如图所示， 边长为 L 的等边三角形 三角形内的磁场方向垂直纸面向外

12、，磁感应强度大小为 纸面向里，磁感应强度大小也为B.把粒子源放在顶点为 m、电荷量为 q、初速度为 vo的带电粒子（粒子重力不计）则下列关于从 A 射出的粒子说法 正确的是（）的三倍，从图中看出，出射点在 f 点下面，B 项错误；据粒子的周期公式D 项正确.ABC 为两有界匀强磁场的理想边界，B,三角形外的磁场（足够大）方向垂直 A处，它将沿/ A 的角平分线发射质量bB 当粒子带负电,vo=赛时，第一次到达C点所用时间为2nfA 当粒子带负电,vo=瞬时，第一次到达 C 点所用时间为错vXC.当粒子带正电，vo=輕时，第一次到达 C 点所用时间为 瞥mqBD .当粒子带正电，vo=qBL时，

13、第一次到达 C 点所用时间为2nJ2m3qB解析：选 BC.粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供圆周运动的向心力.22qvB= m， T = ，根据几何关系作出运动rqB1nm负电，粒子经过 6T 第一次到达 c 点，即 t= 丽，故当 vo=qBL，r=jL，如图乙，由运动轨迹可知,即 t= 霁，故 D 错误；当粒子带负电，粒子经过第一次到达 C 点，即为 t = 鲁，故 B 正3qB33qB确.三、非选择题11.KI毬冷J”，I ”如图所示，两个同心圆半径分别为r 和 2r，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.圆心 0 处有一放射源，放射出的粒子质量为m、

14、电荷量为 q，假设粒子速度方向都和纸面平行.(1) 图中箭头表示某一粒子初速度的方向，0A 与初速度方向的夹角为60,要想使该粒子经过环形区域磁场一次后通过A 点，则初速度的大小是多少？(2) 要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少？ 解析：(1)如图所示，粒子经过环形区域磁场一次后通过圆弧。2.设粒子在磁场中的轨迹半径为Ri,则由几何关系得Ri=lT(1)当 vo=瞬时， 则由牛顿第二定律可得 轨迹，r = L，如图甲由轨迹知，当电荷带正电，粒子经过一个周期到达C 点，即t=错，C 正确；当粒子带A 错误.5当电荷带正电，粒子经过 6丁到达C点,A 点的轨迹为圆弧 01,运动轨迹

15、为图中XXXX甲XXXXXXXXXX呦乙XXXX M2V1又 qvB= mR得 v1 = (2)粒子运动轨迹与磁场外边界相切时，粒子恰好不穿出环形区域，运动轨迹为图中圆弧 02,设粒子在磁场中的轨迹半径为R2,则由几何关系得(2r R2)2= R + r2,可得 R2=晋2又 qv2B= mR2，可得 V2=R24m如图所示，在半径为R=mv0的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B,Bq圆形区域右侧有一竖直感光板，圆弧顶点P 处有一速率为 vo的带正电的粒子平行于纸面进入磁场，已知粒子的质量为m，电荷量为 q，粒子重力不计.(1) 若粒子对准圆心射入，求它在磁场中运动的时间；(2

16、) 若粒子对准圆心射入，且速率为一 3vo，求它打到感光板上时速度的垂直分量；(3) 若粒子以速率 vo从 P 点以任意角射入，试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上. 解析：(1)设带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为2voBqvo= m 带电粒子在磁场中的运动轨迹为四分之一圆弧，轨迹对应的圆心角为n2Rnm 则它在磁场中运动的时间t=.vo2qB(2)由(1)知，当 v= 一 3vo时，带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为 所示.故要使粒子不穿出环形区域，粒子的初速度不能超过3Bqr4m .12.由牛顿第二定律得.3R,其运动轨迹如图0vX由几何关系可知 / POiO= / OOiA = 30 所以带电粒子离开磁场时偏转角为 60 粒子打到感光板上时速度的垂