2022届高考物理第一轮复习第九章电流第二节磁场对运动电荷的作用练习

课时作业27磁场对运动电荷的作用一、单项选择题（共4道小题，每题4分，共16分）1．（2022·安徽理综）如下图，圆形地区内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（）A．错误!tB．2tC．错误!tD．3t2．（2022·北京理综）处于匀强磁场中的一个带电粒子，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

仅在磁场力作用下做匀速圆周）B．与粒子速率成正比C．与粒子质量成正比D．与磁感觉强度成正比3．（2022·广东理综）质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示。下列表述正确的选项是（）

SA．M带负电，N带正电B．M的速率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间4．（2022·衡水模拟）如下图，一半径为R的圆形地区内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的正电荷（重力忽略不计）以速度v沿正对着圆心入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角。磁场的磁感觉强度大小为（

O的方向射）A．错误!B．错误!C．错误!D．错误!二、双项选择题（共5道小题，每题6分，共30分）5．（2022·东莞实验中学模拟）如下图，一电子以速度v从直纸面向外的匀强磁场中后能返回到MN边界上方，以下正确的选项是（

O点射入）

MN边界下方垂A．一电子从O点右边返回边界上方B．一电子从O点左边返回边界上方C．当只增加射入速度v大小时，则电子在磁场中运动的行程一定改变D．当只增加射入速度v大小时，则电子在磁场中运动的时间一定改变6．（2022·广东汕头模拟）两个电荷量相等的带电粒子，在同一匀强磁场中只受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动。下列说法中正确的选项是（）A．若它们的运动周期相等，则它们的质量相等B．若它们的运动周期相等，则它们的速度大小相等C．若它们的轨迹半径相等，则它们的动量相等D．若它们的轨迹半径相等，则它们的速度大小相等7．如下图，在一矩形地区内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此地区的时间为t。若加上磁感觉强度为B、水平向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出时偏离原方向60°，利用以上数据可求出（）A．带电粒子的比荷B．带电粒子在磁场中运动的周期C．带电粒子的初速度D．带电粒子在磁场中运动的半径8．用绝缘细线悬挂一个质量为、带电荷量为＋q的小球，让它处于如下图的磁感觉m强度为B的匀强磁场中。由于磁场的运动，小球静止在图中地点，这时悬线与竖直方向夹角为α，并被拉紧，则磁场的运动速度和方向是（）A．v＝错误!，水平向左B．v＝错误!，竖直向下C．v＝错误!，竖直向上D．v＝错误!，水平向右9．（2022·江苏单科）如下图，是磁感觉强度为B的匀强磁场的边界。一质量为、MNm电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场。若粒子速度为0A点。v，最远能落在边界上的下列说法正确的有（）A．若粒子落在B．若粒子落在C．若粒子落在D．若粒子落在

A点的左侧，其速度一定小于v0A点的右侧，其速度一定大于v0A点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于

v0－错误!v0＋错误!三、非选择题（共3道小题，每题18分，共54分）10．电子质量为m、电荷量为q，以速度v0与轴成θ角射入磁感觉强度为B的匀强磁场中，最后落在轴上的2m106m＝1×108C/g，不计粒子重力。（1）求粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径；（2）若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时v0与的夹角θ及粒子的最大AB偏转角。R和R的圆12．（2022·广东理综）如图（a）所示，在以O为圆心，内外半径分别为12环地区内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差U为常量，R1＝R0，R＝3R。一电荷量为＋q，质量为m的粒子从内圆上的A点进入该地区，不计重力。201）已知粒子从外圆上以速度v1射出，求粒子在A点的初速率v0的大小。2）若撤去电场，如图（b），已知粒子从OA延伸线与外圆的交点C以速度v2射出，方向与OA延伸线成45°角，求磁感觉强度的大小及粒子在磁场中运动的时间。3）在图（b）中，若粒子从A点进入磁场，速度大小为v3，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感觉强度应小于多少参照答案1．B2．D3．A解析：由左手定则可判断出M带负电，N带正电，选项A正确；由半径公式r＝错误!知：在m、q、B相同的情况下，半径大的M速度大，选项B错误；洛伦兹力与速度始终垂直，永不做功，选项C错误；由周期公式T＝错误!知二者的周期相同，选项D错误。4．B解析：粒子轨迹如图，根据几何关系B＝错误!，故B正确。

r＝Rcot

错误!，再根据

qvB＝错误

!，解得5．AC6．AC7．AB解析：设磁场的宽度为，粒子射入磁场的速度v＝错误!，未知，故C选项错误；粒子运动的轨迹和圆心地点如下图。由几何关系知，粒子做匀速圆周运动的半径r＝错误!错误!，因不知，也无法求出半径，故D选项错误；又因为r＝错误!，所以错误!＝错误!＝错误!，粒子运动的周期T＝错误!＝错误!πt，选项A、B正确。8．AC解析：根据运动的相对性，带电小球相对磁场的速度与磁场相关于小球（相对地面静止）的速度大小相等、方向相反。洛伦兹力F＝qvB中的v是相关于磁场的速度。根据力的条件能够得出，当小球相对磁场以速度v＝错误!竖直向下运动或以速度v＝错误!水平向右运动，带电小球都能处于题图中所示状态，故此题选A、C。9．BC10．答案：（1）错误!inθ（2）错误!解析：（1）过O点和错误!解得：Oinθ。（2）由图中可知：2θ＝＝错误!tωt又v＝ωR＝错误!，解得：t＝错误!。011．答案：（1）5×10－2m（2）37°74°解析：（1）粒子射入磁场后，由于不计重力，所以洛伦兹力提供圆周运动需要的向心力，根据牛顿第二定律有qv0B＝m错误!R＝错误!＝5×10－2m。（2）粒子在圆形磁场地区内的运动轨迹为一段半径R＝5cm的圆弧，要使偏转角最大，就要求这段圆弧对应的弦最长，即为图形地区的直径，粒子运动轨迹的圆心O′在AB弦的中垂线上，如下图。由几何关系可知inθ＝错误!＝，θ＝37°最大偏转角β＝2θ＝74°。12．答案：看法析解析：（1）电、磁场存在时，只有电场力对带电粒子做功，由动能定理qU＝错误!mv错误!－错误!mv错误!①得v0＝错误!②2）由牛顿第二定律qBv＝错误!③如图甲，由几何关系确定粒子运动轨迹的圆心O′和半径R图甲R2＋R2＝（R2－R1）2④联立③