精品推荐高三物理一轮复习练习选修3182

1、1(2019年高考广东理综)质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示下列表述正确的是()AM带负电，N带正电BM的速率小于N的速率C洛伦兹力对M、N做正功DM的运行时间大于N的运行时间解析：由左手定则判断得M带负电、N带正电，A正确；由题图可知M、N半径关系为RM>RN，由半径R可知，vM>vN，B错误；因洛伦兹力与速度方向时刻垂直，故不做功，C错误；由周期公式T及tT可知，tMtN，D错误答案：A2(2019年高考江苏卷)如图所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场若粒

2、子速度为v0，最远能落在边界上的A点下列说法正确的有()A若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0B若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0C若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于v0D若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于v0解析：当粒子从O点垂直于MN进入磁场时，落在MN上的点离O点最远，设O、A间的距离为dx，则有：当v0大小不变、方向改变时，粒子就落在A点的左侧，故A项错误若粒子落在A点的右侧，由r可知，v一定大于v0，故B正确若粒子落在A点左侧d处时，粒子的最小速度vmin一定满足：解两式可得：vminv0，故C项正确当vv0时，只要改变速度的方向，也可以使粒

3、子落在A点左右两侧d的范围内，故D项错误答案：BC3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不会后飞离磁场解析：将两域重合，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

4、轨迹长度一定大于或等于圆形区域的长度，即电子在圆形区域的运动时间小于或等于在正方形区域运动的时间答案：ABD4(2019年西宁检测)比荷为的电子以速度v0沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中，如图所示，为使电子从BC边穿出磁场，磁感应强度B的取值范围为()AB>BB<CB> DB<解析：电子进入磁场后向上偏，刚好从C点沿切线方向穿出是临界条件，要使电子从BC边穿出，其运动半径应比临界半径大，由R可知，磁感应强度应比临界值小，如图，由几何关系可得，半径R，又ev0Bm，解得B，B选项正确答案：B命题报告·教师用书独具知识点题号洛伦兹力的特点及应用1、

5、2带电粒子在有界磁场中的运动3、6、11带电粒子在磁场中运动的多解问题5、9带电粒子在磁场中运动的边界极值问题4、7、10带电粒子在交变场中的运动8、12一、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下列说法正确的是()A运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D洛伦兹力对带电粒子不做功解析：运动电荷在磁感应强度不为零的地方，若运动方向与磁场方向平行，就不受洛伦兹力，A错；运动电荷在某处不受洛伦

6、兹力，该处磁感应强度不一定为零，B错；洛伦兹力不能改变带电粒子的动能，但能改变带电粒子的速度，C错；洛伦兹力永不做功，D对答案：D2(2019年高考北京理综)处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值()A与粒子电荷量成正比 B与粒子速率成正比C与粒子质量成正比 D与磁感应强度成正比解析：粒子仅在磁场力作用下做匀速圆周运动有qvBm，得R，周期T，其等效环形电流I，故D选项正确答案：D3如图所示，半径为R的圆内有一磁感应强度大小为B方向向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)，从A点对着圆心垂直射入磁场，从C点飞出，则

7、()A粒子带负电B粒子的轨道半径为RCA、C两点相距RD粒子在磁场中运动时间为解析：如图，点Q为粒子做圆周运动的圆心，粒子在A点所受的洛伦兹力提供向心力，方向沿A到Q，根据左手定则可知粒子带正电，选项A错误；粒子的轨道半径为图中的rRtan 60°，选项B错误；根据几何关系得AC2Rsin 60°R，选项C正确；粒子在磁场中运动时间为t，选项D正确答案：CD4(2019年北京西城模拟)如图所示，在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.许多相同的离子，以相同的速率v，由O点沿纸面向各个方向(y>0)射入磁场区域不计离子所受重力，不计离子间的

8、相互影响图中曲线表示离子运动的区域边界，其中边界与y轴交点为M，边界与x轴交点为N，且OMONL.由此可判断()A这些离子是带负电的B这些离子运动的轨道半径为LC这些离子的比荷为D当离子沿y轴正方向射入磁场时会经过N点解析：根据左手定则，离子带正电，A项错误；由题图可知，粒子轨道半径为L，B项错误；再根据qvB，C项错误；由于ONL，粒子半径为L，ON恰好为粒子做圆周运动的直径，故D项正确答案：D5如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成(0<<)角以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)则下列说法正确的是()A若

9、一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B若一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大C若v一定，越大，则粒子在磁场中运动的时间越短D若v一定，越大，则粒子离开磁场的位置距O点越远解析：粒子运动周期T，当一定时，粒子在磁场中运动时间t TT，.由于t、均与v无关，故A、B项错，C项正确；当v一定时，由r知，r一定；当从0变至的过程中，越大，粒子离开磁场的位置距O点越远；当大于时，越大，粒子离开磁场的位置距O点越近，故D项错答案：C6(2019年唐山模拟)如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向平行于轴线在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔

10、M、N，现有一束速率不同、比荷均为k的正、负离子，从M孔以角入射，一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N孔射出(不考虑离子间的作用力和重力)则从N孔射出的离子()A是正离子，速率为kBR/cos B是正离子，速率为kBR/sin C是负离子，速率为kBR/sin D是负离子，速率为kBR/cos 解析：因为离子向下偏，根据左手定则，离子带正电，运动轨迹如图，由几何关系可知r，由qvBm可得v，故B正确答案：B7(2019年江南十校联考)如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S.某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的

11、重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场已知AOC60°，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最短时间等于(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间为()A. B.C. D.解析：由左手定则可知，粒子在磁场中做逆时针方向的圆周运动由于粒子速度大小都相同，故轨迹弧长越小，粒子在磁场中运动时间就越短；而弧长越小，所对弦长也越短，所以从S点作OC的垂线SD，则SD为最短弦，可知粒子从D点射出时运行时间最短，如图，根据最短时间为，可知OSD为等边三角形，粒子圆周运动半径RSD，过S点作OA垂线交OC于E点，由

12、几何关系可知SE2SD，SE为圆弧轨迹的直径，所以从E点射出，对应弦最长，运行时间最长，且t，故B项正确答案：B8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：C9(2019年江门模拟)如图所示，在垂直纸面向里的

13、匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子(不计重力)，从点O以相同的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成角，则正负离子在磁场中()A运动时间相同B运动轨道的半径相同C重新回到边界时速度的大小和方向相同D重新回到边界的位置与O点距离相等解析：如图所示，正离子的轨迹为磁场边界上方的，负离子的轨迹为磁场边界上方的，轨道半径OO1OO2，二者相同，B正确；运动时间和轨道对应的圆心角(回旋角)成正比，所以正离子运动时间较长，A错误；由几何知识可知OO1BOO2A，所以OAOB，D正确；由于O1BO2A，且vAO2A，vBO1B，所以vAvB，C正确答案：BCD10(2019年高考浙江理综)利

14、用如图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2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是()A粒子带正电B射出粒子的最大速度为C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解析：利用左手定则可判定只有负电荷进入磁场时才向右偏，故选项A错误利用qvB知r，能射出的粒子满足r，因此对应射出粒子的最大速度vmax，选项B

15、正确vmin，vvmaxvmin，由此式可判定选项C正确，选项D错误答案：BC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)(2019年皖南八校联考)带电粒子的质量m1.7×1027 kg，电荷量q1.6×1019 C，以速度v3.2×106 m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B0.17 T，磁场的宽度l10 cm，如图所示(1)求带电粒子离开磁场时的速度大小和偏转角(2)求带电粒子在磁场中运动的时间以及出磁场时偏离入射方向的距离解析：粒子所受的

16、洛伦兹力FqvB8.7×1014 N，远大于粒子所受的重力G1.7×1026 N，因此重力可忽略不计(1)由于洛伦兹力不做功，所以带电粒子离开磁场时速度仍为3.2×106 m/s.由qvBm得轨道半径r m0.2 m由图可知偏转角满足sin 0.5，故30°.(2)带电粒子在磁场中运动的周期T，可见带电粒子在磁场中运动的时间t()TTt s3.3×108 s离开磁场时偏离入射方向的距离dr(1cos )0.2×(1) m2.7×102 m.答案：(1)3.2×106 m/s30°(2)3.3×1

17、08 s2.7×102 m12(15分)(2019年高考海南卷改编)图(a)所示的xOy平面处于匀强磁场中，磁场方向与xOy平面(纸面)垂直，磁感应强度B随时间t变化的周期为T，变化图线如图(b)所示当B为B0时，磁感应强度方向指向纸外在坐标原点O有一带正电的粒子P，其电荷量与质量之比恰好等于.不计重力设P在某时刻t0以某一初速度沿y轴正向自O点开始运动，将它经过时间T到达的点记为A.(1)若t00，则直线OA与x轴的夹角是多少？(2)若t0，则直线OA与x轴的夹角是多少？解析：(1)设粒子P的质量、电荷量与初速度分别为m、q与v，粒子P在洛伦兹力作用下，在xOy平面内做圆周运动，分别用R与T表示圆周的半径和运动周期，则有qvB0m()2Rv