（新课标）2019版高考物理一轮复习 主题八 磁场 课时跟踪训练39.doc

课时跟踪训练(三十九)落实双基基础巩固1(2017黑龙江大庆模拟)如图所示，水平直导线中通有稳恒电流I，现在导线正上方以初速度v0释放一重力不计的带正电的粒子，v0方向与电流方向相同，则粒子将()A沿路径a运动，曲率半径变大B沿路径a运动，曲率半径变小C沿路径b运动，曲率半径变大D沿路径b运动，曲率半径变小解析根据右手定则，粒子运动处磁场向里，根据左手定则，粒子受洛伦兹力向下，所以沿a运动，R，B增加，R减小，所以曲率半径减小，选项ACD错误，B正确答案B2(多选)(2017江苏泰州模拟)如图所示，一个带正电荷的小球沿水平光滑绝缘的桌面向右运动，飞离桌子边缘A，最后落到地板上设有磁场时飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度为v1；若撤去磁场，其余条件不变时，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度为v2.则下列结论正确的是()Ax1x2 Bt1t2Cv1v2 Dv1和v2相同解析由左手定则，小球落地前受到的洛伦兹力方向斜向上，使得竖直方向上的合力小于重力，故t1t2，选项B正确；而洛伦兹力的水平分量使水平分速度增大，且时间又变长，故x1x2，选项A正确；由于洛伦兹力不做功，故v1、v2的大小相等，但方向不同，选项CD错误答案AB3(2017黑龙江哈尔滨模拟)如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则t1t2为()A23 B21 C32 D31解析两电子在磁场中均做匀速圆周运动，根据题意画出电子的运动轨迹，如图所示电子1垂直射入磁场，从b点离开，则运动了半个圆周，ab即为电子1的运动轨迹的直径，c点为圆心电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，根据r可知，电子1和2的轨迹半径相等，根据几何关系可知，aOc为等边三角形，则电子2转过的圆心角为60，所以电子1运动的时间t1，电子2运动的时间t2，所以t1t231，故选D.答案D4(多选)(2017山东烟台模拟)一个足够长的绝缘斜面，倾角为，置于匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，与水平面平行，如图所示，现有一带电荷量为q，质量为m的小球在斜面顶端由静止开始释放，小球与斜面间的动摩擦因数为，则()A如果小球带正电，小球在斜面上的最大速度为B如果小球带正电，小球在斜面上的最大速度为C如果小球带负电，小球在斜面上的最大速度为D如果小球带负电，小球在斜面上的最大速度为解析如果小球带正电，洛伦兹力垂直斜面向下，速度最大时满足：mgsin(mgcosBqv)，解得：v，选项A错误，B正确；小球带负电时，洛伦兹力垂直于斜面向上，在斜面上速度最大时，小球与斜面之间的弹力为零，Bqvmgcos，解得：v，选项C正确，D错误答案BC5(多选)(2017陕西西安八校联考)如图为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成，若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法中正确的是()A极板M比极板N电势高B加速电场的电压UERC直径PQ2BD若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷解析由左手定则可知，粒子带正电，而粒子在M、N间被加速，所以M板的电势高于N板，A正确；根据电场力提供向心力，则有qEm，又粒子在加速电场中运动，有qUmv2，从而解得U，B错误；根据洛伦兹力提供向心力，有qvBm，结合上式可知，PQ2r，若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点说明运动的直径相同，由于磁感应强度、电场强度与静电分析器的半径不变，则该群粒子具有相同的比荷，C错误，D正确答案AD6(多选)(2017南昌调研)空间有一磁感应强度为B的水平匀强磁场，质量为m、电荷量为q的质点以垂直于磁场方向的速度v0水平进入该磁场，在飞出磁场时高度下降了h，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A带电质点进入磁场时所受洛伦兹力可能向上B带电质点进入磁场时所受洛伦兹力一定向下C带电质点飞出磁场时速度的大小为v0D带电质点飞出磁场时速度的大小为解析因为磁场为水平方向，带电质点水平且垂直于磁场方向飞入该磁场，若磁感应强度方向为垂直纸面向里，利用左手定则，可以知道若质点带正电，从左向右飞入瞬间洛伦兹力方向向上，若质点带负电，飞入瞬间洛伦兹力方向向下，A对，B错；利用动能定理mghmv2mv，得v，C错，D对答案AD7如图所示，匀强磁场中有一电荷量为q的正离子，由a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且acab，电子的电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为()A. B. C. D.解析正离子由a到b的过程，轨迹半径r1，此过程有qvBm，正离子在b点附近吸收n个电子，因电子质量不计，所以正离子的速度不变，电荷量变为qne，正离子从b到c的过程中，轨迹半径r2ab，且(qne)vBm，解得n，D正确答案D8(2017广东珠海一模)如图所示，直角坐标系第、象限存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内以速度v从y轴负方向上的A点(0，L)射入，其方向与x轴正方向成30角，粒子离开磁场后能回到A点，不计重力求：(1)磁感应强度B的大小；(2)粒子从A点出发到再回到A点的时间解析(1)粒子做匀速圆周运动的轨迹如图所示，由几何关系知，r2L，洛伦兹力提供向心力，qvB，联立得B.(2)粒子做匀速直线运动的时间t12，在磁场中偏转了300，所用时间t2T，粒子从A点出发到再回到A点的时间tt1t2.答案(1)(2)素能培养9(多选)(2017河北黄骅中学月考)如图所示为一个质量为m、电荷量为q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中(不计空气阻力)，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度时间图象可能是图中的()解析根据共点力的平衡条件可知当qvBmg时，环和杆之间无弹力，此时v，当v0v时，环在杆上直接做匀速直线运动，选项A正确；当v0v时，qv0Bmg，环和杆之间有摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得(qvBmg)ma，环做减速运动，环的加速度减小，当减速到qvBmg时，环和杆之间无弹力，此后环做匀速运动，选项D正确；当v0v时，qv0Bmg，环和杆之间有摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得(mgqvB)ma，环做减速运动，环的加速度增大，当速度减小到零时，环静止在杆上，选项BC错误答案AD10(多选)(2017浙江温州模拟)如图所示，在、两个区域内存在磁感应强度大小均为B的匀强磁场，磁场方向分别垂直于纸面向外和向里，AD、AC边界的夹角DAC30，边界AC与边界MN平行，区域宽度为d.质量为m、电荷量为q的粒子可在边界AD上的不同点射入，入射速度垂直于AD且垂直于磁场，若入射速度大小为，不计粒子重力，则()A粒子在磁场中的运动轨迹半径为B粒子从距A点0.5d处射入，不会进入区域C粒子从距A点1.5d处射入，在区域内运动的时间为D能够进入区域的粒子，在区域内运动的最短时间为解析粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有qvBm，其中v，解得rd，故A错误；画出粒子恰好不进入区域的临界轨迹，如图所示，结合几何关系，有AO2r2d，故粒子从距A点0.5d处射入，会进入区，故B错误；粒子从距A点1.5d处射入，在区域内运动的轨迹为半个圆周，故时间t，故C正确；从A点进入区域的粒子在磁场中运动的轨迹最短(弦长也最短)，时间最短，轨迹对应的圆心角为60，则时间tmin，故D正确答案CD11(多选)(2017四川资阳二诊)图中的MN、PQ为两条相互平行的虚线，在MN的上方、PQ的下方空间存在相同的垂直纸面向里的匀强磁场，在图中的O点沿与PQ成30角的方向斜向上射出一带电粒子(纸面内运动)，粒子在上、下两磁场中各偏转一次后恰好经过图中的S点，且经过S点的速度与O点的速度方向相同不计粒子的重力则()A如果保持不变，仅增大粒子的初速度，则粒子一定还能经过S点B粒子每次经过边界PQ时的速度都与初速度相同C该粒子可能带正电也可能带负电D如果仅将增大到60，则粒子一定不能经过S点解析以带正电荷的粒子为例，粒子先在MN和PQ间做匀速直线运动，进入上方磁场做匀速圆周运动，再分别做匀速直线运动和匀速圆周运动的轨迹如图所示，由于上、下方磁场的磁感应强度相等，则轨迹对应的弦长x2rsin，而r.设两平行虚线之间的距离为L，粒子经过两次匀速直线运动和两次匀速圆周运动后沿水平方向向右移动的距离OSLcotxLcotx2Lcot，与轨迹半径无关，即与速度无关，所以增大粒子的速度后，粒子仍将通过S点，选项A正确；由以上分析，粒子每次经过PQ时速度方向与初速度方向不一定相同，选项B错误；粒子若带负电，则粒子在上方磁场先向右平移x，到下方磁场后向左平移x，则总的平移距离仍为2Lcot，选项C正确；若将增大到60，则粒子上下偏转一次平移的距离将发生变化，但由于3cot60cot30，即粒子经过3次上下偏转后，也将通过S点，选项D错误答案AC12(2017山东淄博一模)如图所示为一磁约束装置的原理图，同心圆圆心O与xOy平面坐标系原点重合半径为R0的圆形区域内有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场一束质量为m、电荷量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(0，R0)的A点沿y轴负方向射入磁场区域，粒子全部经过坐标为(R0,0)的P点，方向沿x轴正方向当在环形区域加上方向垂直于xOy平面向外的另一匀强磁场时，上述粒子仍从A点沿y轴负方向射入区域，所有粒子恰好能够约束在环形区域内，且经过环形区域的磁场偏转后第一次沿半径方向从区域射入区域时经过内圆周上的M点(M点未画出)不计重力和粒子间的相互作用(1)求区域中磁感应强度B1的大小(2)若环形区域中磁感应强度B2B1，求M点坐标及环形外圆半径R.(3)求粒子从A点沿y轴负方向射入圆形区域至再次以相同速度经过A点的过程所通过的总路程解析(1)由题意，粒子在区域内从A点做匀速圆周运动到P点，显然r1R0，且qB1v0m，而E0mv，所以B1.(2)粒子进入环形区域后做沿顺时针方向的匀速圆周运动，则有qB2v0m，由题设条件B2B1，解得r2R0.画出粒子在环形区域内做匀速圆周运动的轨迹如图所示，由几何关系可知，POM60，故M点的坐标为xMR0cos60R0，yMR0sin60R0，则M点的坐标为，由几何关系得外圆的半径Rr22r23r2R0.(3)粒子在区域和区域两次偏转后，从M点再次进入区域时，圆心角转过150，设经过至少m次这样的偏转后再次以相同速度经过A点，此时圆心角转过n个360，则有150m360n(m、n取正整数)，解得m12，n5.而粒子在区域、偏转一次通过的路程s12r12r2R0.所以粒子经过12次这样的偏转后第一次通过A点，则总路程为s12s1R0.答案(1)(2)R0(3)R0