高考物理一轮复习第八章 磁场 8.2 磁场对运动电荷的作用 高考押题

1、一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场，如图为质谱仪的原理图，设想有一个静止的质量为m、带电量为q的带电粒子(不计重力)，经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打到底片上的P点，设OPx，则在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是()解析：带电粒子先经加速电场加速，故qUm2，进入磁场后偏转，OPx2r，两式联立得OPx，x2U，所以B正确答案：B2.带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹右图所示是在有匀强磁场的云室中观察到

2、的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直于纸面向里该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是()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粒子带正电解析：由于粒子的速度减小，所以轨道半径不断减小，所以A对、B错；由左手定则得粒子应带负电，C对、D错答案：AC3.如图所示，直径为R的绝缘筒中为匀强磁场区域，磁感应强度为B、磁感线垂直纸面向里，一个质量为m，电荷量为q的正离子，以速度v从圆筒上C孔处沿直径方向射入筒内，如果离子与圆筒碰撞三次(碰撞时不损失能量，且时间不计)，又从C孔飞出，则离子在磁场中运动的时间为()A.B.C. D.

3、解析：根据题意画出离子运动轨迹，由对称性可知离子运动的轨迹为四个圆，半径等于圆筒的半径，总时间等于一个圆的周期，所以A、C正确答案：AC4.如图所示，摆球带负电荷的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在AB间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F1，摆球加速度大小为a1；由B摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F2，摆球加速度大小为a2，则()AF1F2，a1a2BF1F2，a1a2CF1F2，a1a2 DF1F2，a1a2解析：绳的拉力、洛伦兹力始终与单摆的运动方向垂直，不做功，只有重力做功，球在C点的速率相同，a所以a1a2，当单摆由A摆到最低点C时，绳的拉力

4、和洛伦兹力方向相同，由B摆到最低点C时，绳的拉力与洛伦兹力方向相反，故F1F2.答案：B5.(2012年武汉模拟)如图所示，在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场一个质量为m、电量为q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以一某速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°.若粒子能从AB边穿出磁场，且粒子在磁场中运动的过程中，到AB边有最大距离则v的大小为()得v.答案：C6.(2012年张家界模拟)如图所示，质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v0垂直地射入宽度为d的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，为使粒子能穿过

5、磁场的右边界，则v0至少等于()A2Bqd/mBBqd/2mCBqd/mDBqd/ m解析：带电粒子恰好能够穿出时，轨迹恰好与磁场右边界相切，则轨迹半径rd，即v，故速度应满足v0，C项正确答案：C7.如图所示，两个横截面分别为圆和正方形、但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径D等于正方形的边长，两个电子以相同的速度同时分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则() A两个电子在磁场中运动的半径一定相同B两电子在磁场中运动的时间有可能相同C进入圆形区域的电子一定先飞离磁场D进入圆形区域的电子一定

6、不会后飞离磁场解析：将两区域重合，正方形为圆的外切正方形，电子以相同的速度射入磁感应强度相同的匀强磁场中，半径一定相同，轨迹有相同的情况，在正方形区域中的轨迹长度一定大于等于在圆形区域的长度，即电子在圆形区域的运动时间小于等于在正方形区域运动的时间答案：ABD8.如图所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子，自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且acab，电子电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为()A. B.C. D.解析：该题考查带电离子在磁场中的运动离子在磁场中所受洛伦兹力提供向心力，

7、做匀速圆周运动，其半径R，离子碰上电子后半径变化，R，所以q，qq，正确答案是D.答案：D9.如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直纸面向外的磁感应强度方向为正，则磁场区域、三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是下图中的()解析：由左手定则可判断出磁感应强度B在磁场区域、内磁场方向分别为向外、向里、向外，在三个区域中均运动圆周，故t，由于T，求得B.只有C选项正确答案：C10某空间存在着如图甲所示的足够大的，沿水平方向的匀强磁场在磁场中A、

8、B两个物块叠放在一起，置于光滑绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘在t10时刻，水平恒力F作用在物块B上，使A、B由静止开始做加速度相同的运动在A、B一起向左运动的过程中，以下说法中正确的是()A图乙可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系，图中y表示洛伦兹力大小B图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力大小C图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力大小D图乙可以反映B对地面的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力大小解析：在恒力F的作用下，A、B一起由静止开始做匀加速运动，则A所受洛伦兹力的大小应由零开始增大；A、B间的

9、摩擦力是静摩擦力，大小为mAa不变；A在竖直方向上受力平衡；FNqvBmAg，当v由零开始均匀增大时，FN由mAg开始均匀增大；A、B整体在竖直方向上受力平衡： F地qvB(mAmB)g，当v由零开始均匀增大时，F地由(mAmB)g开始均匀增大，故应选C、D.答案：CD二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分)在电视机的设计制造过程中，要考虑到地磁场对电子束偏转的影响，可采用某种技术进行消除为确定地磁场的影响程度，需先测定地磁场的磁感应强度的大小，在地球的北半球可将地磁场的磁感应强度分解为水平分量B1和竖直向下的分

10、量B2，其中B1沿水平方向，对电子束影响较小可忽略，B2可通过以下装置进行测量如图所示，水平放置的显像管中电子(质量为m，电荷量为e)从电子枪的炽热灯丝上发出后(初速度可视为0)，先经电压为U的电场加速，然后沿水平方向自南向北运动，最后打在距加速电场出口水平距离为L的屏上，电子束在屏上的偏移距离为d.(1)试判断电子束偏向什么方向；(2)试求地磁场的磁感应强度的竖直分量B2.解析：(1)利用左手定则，可得电子束向东偏(2)由题意作出电子的运动轨迹如图所示电子经电场加速，由动能定理得：eUmv2电子在磁场中做圆周运动，利用几何知识得：12.(15分)如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R0.50 m的绝缘光滑槽轨槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B0.50 T有一个质量m0.10 g，带电荷量为q1.6×103 C的小球在水平轨道上向右运动若小球恰好能通过最高点，重力加速度g10 m/s2.试求：(1)小球在最高点所受的洛伦兹力F；(2)小球的初速度v0. 解析：(1)设小球在最高点的速度大小为v，则小球在最高点所受洛伦兹力FqvB方向竖直