【全程复习】2014届高考物理第一轮复习方略8.2磁场对运动电荷的作用课时提能演练(含解析)新人教版

1、全程复习2014 届高考物理全程复习方略（人教版-第一轮）课时提能演练（含详细解析）8.2 磁场对运动电荷的作用（40 分钟 100 分）、选择题（本题共 8 小题，每题 9 分，至少一个答案正确，选不全得5 分，共 72 分）1.如图所示,在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度运动轨迹和运动半径的判断正确的是（）A.将沿轨迹I运动，半径越来越小B. 将沿轨迹I运动，半径越来越大C. 将沿轨迹n运动，半径越来越小D. 将沿轨迹n运动，半径越来越大2.电荷量为+q 的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是（）A. 只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B. 如果把+q 改为-q，且速度反

2、向、大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛伦兹力作用时，运动的动能不变3.（2011 海南高考）空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O 点入射.这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子，不计重力.下列说法正确的是（）A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C. 在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D. 在磁场中运动时间越长的粒子，

3、其轨迹所对的圆心角一定越大4. 一束带电粒子以同一速度，并从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们 的轨迹如图所示.粒子 q1的轨迹半径为1,粒子 q2的轨迹半径为2,且 r2=2n，q1、q2分别是它们的带电量，则（）A.q1带负电、q2带正电，比荷之比为 乂：业=2：1v 向左运动，则关于电子的m1m2速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连.带电粒子在磁场中运动 的动能Ek随时间 t 的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断 正确的是（）A. 在 E輕4mC.使粒子的速度5BqIv-4mD.使粒子的速度凹 vvv4m5BqI4m二、计算题（本大题共

4、 2 小题，共 28 分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）9.（2012 肇庆模拟）（12 分）如图所示，在一个圆形区域内，两个方向都垂直 于纸面向外的匀强磁场分布在以直径AA 为边界的两个半圆形区域I、n中，直径AA与 A1A3的夹角为 60 , 一质量为 m 带电荷量为+q 的粒子以某一速 度从I区的边缘点 A1处沿与 A1A3成 30角的方向射入磁场，再以垂直AA4的方向经过圆心 o 进入n区，最后再从 Ae处射出磁场.已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为 t，求I区和n区中磁感应强度B1和 B2的大小（忽略粒子重力）.10.（16 分）在实验室中，需要控制某些带

5、电粒子在某区域内的滞留时间，以达到预想的实验效果.现设想在 xOy 的纸面内存在如图所示的匀强磁场区域，在O 点到 P 点区A.mV 日qRtan 2C.mvqRsi n域的 x 轴上方，磁感应强度为 B,方向垂直纸面向外，在 x 轴下方，磁感应强 度大小也为 B,方向垂直纸面向里， OP 两点距离为 X0.现在原点 O 处以恒定速 度 V0不断地向第一象限内发射氘核粒子 .（1）设粒子以与 x 轴成 45 角从 0 点射出，第一次与x 轴相交于 A 点，第 n 次与 x 轴交于 P点，求氘核粒子的比荷（用已知量 B xo、Vo、n 表示）,并求 OA 段粒子运动轨迹的弧长（用m已知量 xo、

6、vo、n 表示）.求粒子从 O 点到 A 点所经历时间 ti和从 O 点到 P 点所经历时间 t（用已知量 xo、vo、n 表示）.答案解析1. 【解析】选 A.根据安培定则可以确定导线下方磁场方向垂直于纸面向里，再根据左手定则和电子带负电知，电子受洛伦兹力方向向上.再根据r =mV,B 越来越大，故 r 越来越小，故 AqB正确.2. 【解析】选 B、D因为洛伦兹力的大小不但与粒子速度大小有关，而且与粒子速度方向有关，如当粒子速度与磁场垂直时F=Bqv,当粒子速度与磁场平行时F=0.再者由于洛伦兹力的方向永远与粒子速度方向垂直，因此速度方向不同时， 洛伦兹力的方向也不同，所以 A 选项错误.

7、因为+q 改为-q 且速度反向时所形成的电流方向与原+q 运动形成的电流方向相同，由左手定则可知洛伦兹力方向不变，再由F=Bqv 知大小不变，所以 B 选项正确.因为电荷进入磁场时的速度方向可以与磁场成任意夹角，所以C 选项错误因为洛伦兹力总与速度垂直，所以洛伦兹力不做功，粒子动能不变，洛伦兹力只改变粒子的运动方向，所以D 选项正确.3. 【解析】选 B、D.根据带电粒子在磁场中运动的周期，由此可知两种粒子在磁qB场中的运动周期相同， 若速度不同的粒子在磁场中转过的圆心角相同时，轨迹可以不同，但运动时间相同，由半径公式mv可知，入射速度相同的粒子轨迹相同，粒子在磁场中运qB6动的时间tT,即由

8、轨迹所对的圆心角决定，故 B D 正确，A、C 错误.2兀【变式备选】 如图所示,在半径为 R 的圆形区域内有匀强磁场在边长为 2R 的正方形区域里 也有匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相同两个相同的带电粒子以相同的速率分别从M N 两点射入匀强磁场.在 M 点射入的带电粒子，其速度方向指向圆心；在 N 点射入的带电粒子,速度方向与边界垂直，且 N 点为正方形边长的中点，则下列说法正确的是（）A. 带电粒子在磁场中飞行的时间可能相同B. 从 M 点射入的带电粒子可能先飞出磁场C. 从 N 点射入的带电粒子可能先飞出磁场D.从 N 点射入的带电粒子不可能比M 点射入的带电粒子先飞出磁场【解析】

9、 选 A、B、D.画轨迹草图如图所示,容易得出粒子在圆形磁场中的轨迹长度（或轨迹对应的圆心角）不会大于在正方形磁场中的,故AB、D 正确.24.【解析】选 C.根据qvB = m仝，r =知,半径与比荷成反比.故出：坐=r2：几=21.r qBm!m2再根据左手定则知,qi带正电,q2带负电，故 C 正确.5.【解析】选A、D.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度大小无关，因此,在E.4m4m（2 分）由几何知识和题意可知，轨道半径R=R,则 R = qBi轨迹所对应的圆心角弓二一3（1 分）（2 分）则运动时间_ 2兀mt1z6 6qB13qB1（2 分）R粒子在n区运动轨迹的圆心

10、在OA的中点，由几何关系可知轨迹半径R2,2mv则 R =-qB2（2 分）由题意知：nmnmt = 1 t2：3qB! qB2（1 分）由式联立解得:5二m -5二m6qr, 2=q?（2 分）答案：5二m5二m6qt3qtio.【解析】（i）氘核粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,2由牛顿第二定律得qBv0二卬亠R（2 分）解得粒子运动的半径 R=如（2qB分）由几何关系知，粒子从 A 点到 O 点的弦长为、2R，由题意知nLR =x0（2 分）解得氘核粒子的比荷：q=上 2 巴轨迹对应的圆心角02=n，则运动时间t2-2二mqB2（2 分）（2 分）mx0B由几何关系得，0A 段粒子运动轨迹的弧长:0A - jR，圆心角：t -2(2由以上各式解得OA =2X04n【总结提升】带电粒子在磁场中运动应注意的五大问题处理带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题的关键是画出符合题意的运动轨迹图定圆心，然后根据几何关系确定半径、圆心角其中半径和带电粒子的速率密切相关；圆心角和粒子在磁场中运动的时间相联系.同时还应注意以下几个方面: (1)注意粒子的电性及运