2020年高考物理一轮专题： 第38讲 磁场对运动电荷的作用

2020年高考物理一轮专题： 第38讲 磁场对运动电荷的作用姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 单选题 (共14题；共28分)1. （2分） (2017高二上长春期末) 如图所示，a和b是从A点以相同的动能射入匀强磁场的两个带等量电荷的粒子运动的半圆形径迹，已知ra=2rb ， 则由此可知（ ）A . 两粒子均带正电，质量比 =4B . 两粒子均带负电，质量比 =4C . 两粒子均带正电，质量比 = D . 两粒子均带负电，质量比 = 2. （2分） 水平长直导线中有恒定电流I通过，导线正下方的电子初速度方向与电流方向相同，如图所示，则电子的运动情况是（ ）A . 沿路径Oa运动B . 沿路径Ob运动C . 沿路径Oc运动D . 沿路径Od运动3. （2分） 有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的是（ ） A . 通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用B . 安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现C . 带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功D . 通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行4. （2分） (2017高三上昌平期末) 粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动已知磁场方向垂直纸面向里以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是（ ）A . B . C . D . 5. （2分） 半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出AOB120，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（ ）A . B . C . D . 6. （2分） (2017高二下福州期末) 一个静止在磁场中的放射性同位素原子核 ，放出一个正电子后变成原子核 ，在图中近似反映正电子和Si核轨迹的图是（ ）A . B . C . D . 7. （2分） 关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是（ ） A . 带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用B . 放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用C . 洛伦兹力对运动电荷一定不做功D . 安培力对通电导线一定不做功8. （2分） 水平放置的绝缘桌面上，有一个带正电的小球，其足够远处有一个金属圆环，它们的正上方各有一个N极向下的条形磁铁，磁铁在水平向右移动的极短时间内，对小球和圆环分别产生水平方向的驱动力，下列选项正确的是 圆环受到的力水平向右圆环受到的力水平向左小球受到的力垂直纸面向外小球受到的力垂直纸面向内A . 正确B . 只有 正确C . 只有 正确D . 正确9. （2分） 如图所示为带电粒子(不计重力)在匀强磁场中的运动轨迹中央是一块金属薄板，粒子穿过金属板时有动能损失则（ ）A . 粒子带正电B . 粒子的运动路径是abcdeC . 粒子的运动路径是edcbaD . 粒子在下半周的运动时间比上半周运动的时间长10. （2分） (2017高三上昌平期末) 如图所示，在真空中坐标xOy面的x0区域内，有磁感应强度B=1.0102T的匀强磁场，方向与xOy平面垂直，在x轴上的P（10，0）点处有一放射源，在xOy平面内向各个方向发射速率为v=1.0105m/s的带正电粒子，粒子的质量为m=1.01026kg，粒子带电量为q=1.01018C，则带电粒子能打到y轴上的范围是（重力的影响不计）（ ）A . 10cmy10cmB . 10cmy cmC . cmy cmD . cmy10cm11. （2分） (2017高二上哈密期末) 带电粒子在匀强磁场中运动，由于受到阻力作用，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变，重力忽略不计），轨道如图中曲线abc所示则该粒子（ ）A . 带正电，运动方向abcB . 带负电，运动方向cbaC . 带负电，运动方向abcD . 带正电，运动方向cba12. （2分） (2019高二上吉林月考) 一带电粒子从电场中的 点运动到 点，轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力，则下列说法错误的是（ ） A . 粒子带正电荷B . 粒子加速度逐渐减小C . 点的速度大于 点的速度D . 粒子的初速度不为零13. （2分） 质子(H)、氘核(H)以同样速度垂直射入同一匀强磁场中，它们都作匀速圆周运动，设r1、r2为这两个粒子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则下列关系式正确的是（ ）A . r1r2 ， T1T2B . r1r2 ， T1T2C . r1r2 ， T1T2D . r1r2 ， T1T14. （2分） 如图所示，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为B和2B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一粒子（质量为m、电荷量为q）垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为（ ） A . B . C . D . 二、 多选题 (共4题；共12分)15. （3分） (2018高二上临川期末) 下列关于电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是（ ） A . 电荷在电场中一定受到电场力的作用B . 电荷在磁场中一定受到洛仑兹力的作用C . 同一电荷所受电场力大的地方，该处电场强度一定强D . 同一电荷所受洛仑兹力大的地方，该处磁感应强度一定强16. （3分） (2017高二上广州期中) 一个运动电荷在某个空间里没有受到洛伦兹力的作用，那么（ ） A . 这个空间一定没有磁场B . 这个空间不一定没有磁场C . 这个空间可能有方向与运动方向平行的磁场D . 这个空间可能有方向与运动方向垂直的磁场17. （3分） 在回旋加速器中（ ） A . D形盒内有匀强磁场，两D形盒之间的窄缝有高频电源产生的电场B . 两D形盒之间的窄缝处有场强大小、方向不变的匀强电场C . 高频电源产生的电场用来加速带电粒子D . 带电粒子在D形盒中运动时，磁场力使带电粒子速度增大18. （3分） (2017高二上博野期中) 如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连现分别加速氘核（ H）和氦核（ He）下列说法中正确的是（ ）A . 它们的最大速度相同B . 它们的最大动能相同C . 它们在D形盒中运动的周期相同D . 仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能三、 综合题 (共6题；共60分)19. （10分） (2020莆田模拟) 如图甲，两个半径足够大的D形金属盒D1、D2正对放置，O1、O2分别为两盒的圆心，盒内区域存在与盒面垂直的匀强磁场。加在两盒之间的电压变化规律如图乙，正反向电压的大小均为Uo ， 周期为To ， 两盒之间的电场可视为匀强电场。在t=0时刻，将一个质量为m、电荷量为q（q0）的粒子由O2处静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在 时刻通过O1.粒子穿过两D形盒边界M、N时运动不受影响，不考虑由于电场变化而产生的磁场的影响，不计粒子重力。 （1） 求两D形盒边界M、N之间的距离； （2） 若D1盒内磁场的磁感应强度 ，且粒子在D1、D2盒内各运动一次后能到达 O1，求D2盒内磁场的磁感应强度；（3） 若D2、D2盒内磁场的磁感应强度相同，且粒子在D1、D2盒内各运动一次后在t= 2To时刻到达O1，求磁场的磁感应强度。20. （10分） (2016深圳模拟) 如图所示，长L=0.125m、质量M=30g的绝缘薄板置于倾角为=37的斜面PQ底端，PN是垂直于PQ的挡板，斜面与薄板间的动靡擦因数0=0.8质量m=10g、带电荷量q=+2.5103C可视为质点的小物块放在薄板的最上端，薄板和物块间的动摩擦因数=0.5，所在空间加有一个方向垂直于斜面向下的匀强电场E，现对薄板施加一平行于斜面向上的拉力F=0.726N，当物块即将离开薄板时，立即将电场E方向直向上，同时增加一个垂直纸面向外B=6.0T足够大的匀强磁场，并撤去外力F，此时小物块刚好做匀周运动设最大静摩擦力与滑动靡擦力相同，不考虑因空间电、磁场的改变而带来的其它影响，斜面和挡板PN均足够长，取g=10m/s2 ， sin37=0.6求：（1） 电场强度E的大小；（2） 物块第一次击中挡板PN的位置；（3） 物块击中挡板PN时，薄板上端离P的距离21. （10分） 质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L ， 如图所示已知M、N两板间的电压为U ， 粒子的重力不计求：匀强磁场的磁感应强度B.22. （10分） (2017宜兴模拟) 如图，绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B一质量为m，电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动A、C两点间距离为h，重力加速度为g（1） 求小滑块运动到C点时的速度大小vc；（2） 求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf；（3） 若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点已知小滑块在D点时的速度大小为vD，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小vp23. （10分） (2020高二上林芝期末) 如图所示，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。求: （1） 粒子做匀速圆周运动的半径R; （2） 粒子做匀速圆周运动周期T. 24. （10分） (2018高二上和县期末) 如图所示，两平行金属板E、F之间电压为U ， 两足够长的平行边界MN、PQ区域内，有垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、带电量为q的粒子(不计重力)，由E板中央处静止释放，经F板上的小孔射出后，垂直进入磁场，且进入磁场时与边界MN成60角，磁场MN和PQ边界距离为d。求： （1） 粒子离开电场时的速度； （2） 若粒子垂直边界PQ离开磁场，求磁感应强度B； （3） 若粒子最终从磁场边界MN离开磁场，求磁感应强度的范围。 第 17 页 共 17 页参考答案一、 单选题 (共14题；共28分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、二、 多选题 (共4题；共12分)15-1、16-1、17-1、18-1、三、 综合题 (共6题；共60分)19-1、19-2、19-3、20-1、20-2、20-3、21-1、22-1、22-2、22-3、23-1、23-2、24-1、24-2、24-3、