2019-2020年高考物理一轮复习 第9章 第2单元 磁场对运动电荷的作用课时跟踪检测.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 第9章 第2单元 磁场对运动电荷的作用课时跟踪检测高考常考题型：选择题计算题一、单项选择题1(xx北京高考)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2.(xx广东七校联考)如图1，沿x方向有界、沿y方向无界的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直纸面向内，大量的速率不同的电子(不计重力)从O点沿x轴正方向进入磁场，最终离开磁场，下列判断正确的是()图1A所有的电子都向x轴下方偏转B所有的电子都做类平抛运动C所有的电子在磁场中运动时速度不变D只要是速率不同的电子，它们在磁场中运动的时间就一定不同3.(xx惠州三调)如图2所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子()图2A速率一定越小B速率一定越大C在磁场中通过的路程越长D在磁场中的周期一定越大4.(xx北京朝阳期末)正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个粒子(不计重力)以一定速度从AB边的中点M沿既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，正好从AD边的中点N射出。若将磁感应强度B变为原来的2倍，其他条件不变，则这个粒子射出磁场的位置是()图3AA点BND之间的某一点CCD之间的某一点 DBC之间的某一点5.(xx执信模拟)如图4，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区，对从ab边离开磁场的电子，下列判断正确的是()图4A从a点离开的电子速度最小B从a点离开的电子在磁场中运动时间最长C从b点离开的电子运动半径最小D从b点离开的电子速度偏转角最小二、多项选择题6(xx广东高考)如图5，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上。不计重力。下列说法正确的有()图5Aa、b均带正电Ba在磁场中飞行的时间比b的短Ca在磁场中飞行的路程比b的短Da在P上的落点与O点的距离比b的近7(xx丹东模拟)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒 ，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图6所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f。则下列说法正确的是()图6A质子被加速后的最大速度不可能超过2fRB质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速粒子8(xx茂名模拟)如图7所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管，试管在水平拉力F作用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出。关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是()图7A小球带正电B洛伦兹力对小球做正功C小球运动的轨迹是一条抛物线D维持试管匀速运动的拉力F应保持恒定三、计算题9(xx广东六校联考)如图8所示，长度均为L的两平行金属板相距为d，O、O为两金属板中心处正对的两个小孔，两平行金属板接有电压恒为U的电源，紧靠右金属板右侧的边长为L的正方形MQPN的左下半空间有匀强磁场，MN与右金属板重合，一质量为m，带电量为负q(q0)的带电粒子(重力不计)从O点以可忽略的初速度进入金属板间的电场，经加速后再进入磁场区，恰好垂直MP而离开磁场区。试求：图8(1)磁感应强度B的大小；(2)带电粒子从O点进入电场到最后从MP离开磁场的时间t。10.(xx江门调研)横截面为正方形abcd的匀强磁场磁感应强度为B，一个带电粒子以垂直于磁场方向、在ab边的中点与ab边成30角的速度v0射入磁场，如图9所示，带电粒子恰好不从ad边离开磁场，已知粒子的质量为m，正方形边长为L，不计重力，求：图9(1)粒子带何种电荷？粒子的电荷量是多少？(2)粒子在磁场中运动的时间。答 案1选D由电流概念知，该电流是通过圆周上某一个位置(即某一截面)的电荷量与所用时间的比值。若时间为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T，则公式Iq/T中的电荷量q即为该带电粒子的电荷量。又T，解出I。故只有选项D正确。2选AA项，根据左手定则，可以判断电子受到的洛伦兹力的方向向下，所以所有的电子都向x轴下方偏转，所以A正确；B项，粒子在磁场中做的是匀速圆周运动，不会是类平抛运动，所以B错误；C项，洛伦兹力对电荷不做功，所有的电子在磁场中运动时速率不变，但方向时刻改变着，所以C错误；D项，粒子的速度不同，只是粒子的运动的半径不同，但是粒子的运动的时间不一定不同，如能从y轴负半轴出磁场的电子运动时间均为半个周期，所以D错误。3选A当质量和电荷量都相同的带电粒子射入同一个磁场时，根据T可知做匀速圆周运动的周期相同，D错误；又根据r可知，速率越小，轨道半径就越小，轨迹所对的圆心角就越大，在磁场中运动时间就越长，选项A正确。4选A带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，当粒子垂直于AB边从中点M射入，又从AD边的中点N射出，则速度必垂直于AD边，A点为圆心，且R，当磁感应强度加倍时，半径变为原来的，则A正确。5选C从a点离开的电子轨道半径最大，根据r可知速度最大，A错误、C正确；从a点离开的电子在磁场中的轨迹所对的圆心角最小，因此运动时间最短，B选项错误；与入射同一边界射出的电子速度方向与边界的夹角与入射时与边界的夹角相同，故从b点离开的电子速度与入射时反向，偏转了180，偏转角最大，选项D错误。6.选AD离子要打在屏P上，离子都要沿顺时针方向偏转，根据左手定则判断，离子都带正电，A项正确；由于是同种离子，因此质量、电荷量相同，初速度大小也相同，由qvBm可知，它们做圆周运动的半径相同，作出运动轨迹，比较得a在磁场中运动的路程比b的长，C项错误；由t可知，a在磁场中运动的时间比b的长，B项错误；从图上可以看出，D项正确。7选AB由evBm可得回旋加速器加速质子的最大速度为veBR/m。由回旋加速器高频交流电频率等于质子运动的频率，则有feB/2m，联立解得质子被加速后的最大速度不可能超过2fR，选项AB正确，由相对论可知，质子的速度不可能无限增大C错误；由于粒子在回旋加速器中运动的频率是质子的1/2，不改变B和f，该回旋加速器不能用于加速粒子，选项D错误。8选AC以F方向为x轴正向，因球可从管口出来，说明在水平方向vx对应的F洛xqvxB作用下球沿管向管口运动。由左手定则可判断球带正电，A对。洛伦兹力永不做功，B错。因球沿F方向是匀速直线运动，垂直F方向F洛x恒定，球做匀加速直线运动，则合运动就是类平抛运动，故C对。因沿管方向vy不断增大，则与F反向的F洛yqvyB不断增大，为保持vx恒定则F应不断增大，故D错。9解析：(1)qUmv20RqvBm由式得：B(2)t联立得：t(2d) 答案：(1)(2)(2d) 10解析：(1)根据左手定则，粒子带正电荷，设粒子做圆周运动的半径为r。由几何条件：rrcos 60得：r根据牛顿第二定律：qv0B所以：q(2)设周期为T，由几何条件可知粒子轨道所对的圆心角为300，所以tT又T得：tT答案：(1)粒子带正电荷，q(2)t