高三物理二輪練習(xí)課時功課及詳細(xì)解析-第37講磁場對運動電荷的作用

1、2019高三物理二輪練習(xí)課時功課及詳細(xì)解析對運動電荷的作用- 第37 講磁場基礎(chǔ)熱身如圖圖 k37 11、2017 珠海模擬 帶電粒子進(jìn)入云室會使云室中的氣體電離，k371 所示是在有勻強(qiáng)磁場的云室中觀察到的粒子的軌跡，a和從而顯示其運動軌跡、 b 是軌跡上的兩點， 勻強(qiáng)磁場 b 垂直紙面向里、該粒子在運動時，其質(zhì)量和電荷量不變，而動能逐漸減小，以下說法正確的選項是 ()a、粒子先經(jīng)過a 點，再經(jīng)過b 點b、粒子先經(jīng)過b 點，再經(jīng)過a 點c、粒子帶負(fù)電d、粒子帶正電2、 2018 湖南模擬 帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場方向運動時，會受到洛倫茲力的作用、以下表述正確的 是 ()a、洛倫茲力對帶電粒子做功

2、b、洛倫茲力不改變帶電粒子的動能c、洛倫茲力的大小與速度無關(guān)d、洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向3、如圖 k37 2 所示， 在一矩形區(qū)域內(nèi)不加磁場時，不計重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入，穿過此區(qū)域的時間為 t . 假設(shè)該矩形區(qū)域內(nèi)加上磁 感應(yīng)強(qiáng)度為面向外的勻強(qiáng)磁場，帶電粒子仍以原來的初速度入射，粒子飛出磁場時偏離原方向用以上數(shù)據(jù)可求出 ()b、垂直紙60 . 利a、帶電粒子的比荷b、帶電粒子在磁場中運動的周期c、帶電粒子的初速度d、帶電粒子在磁場中運動的半徑圖 k37 2圖 k37 34、如圖 k37 3 所示， 在豎直平面內(nèi)放一個光滑絕緣的半圓形軌道，水平方向的勻強(qiáng)磁場與半圓形軌

3、道所在的平面垂直、一個帶負(fù)電荷的小滑塊由靜止開始從半圓軌道的最高點滑下到最右端，那么以下說法中正確的選項是()a、滑塊經(jīng)過最低點時的速度比磁場不存在時大mb、滑塊從m點到最低點的加速度比磁場不存在時小c、滑塊經(jīng)過最低點時對軌道的壓力比磁場不存在時小d、滑塊從m點到最低點所用時間與磁場不存在時相等技能強(qiáng)化5、2017 浙江卷 利用如圖k37 4 所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子、圖中板 mn上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，板上有兩條寬度分別為 2d 和 d 的縫，兩縫近端相距為l. 一群質(zhì)量為 m、電荷量為 q、具有不同速度的粒子從寬度為 2 的縫垂直于板進(jìn)入磁場，

4、 對于能夠從寬度為d的縫射出的粒子， 以下說法正確的dmn選項是 ()a、粒子帶正電qb(3 dl)b、射出粒子的最大速度為2mc、保持 d 和 l 不變，增大 b，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大d、保持 d 和 b不變，增大 l，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大如圖 k37 6 所示是某粒子速度選擇器的示意圖，在一半徑為r10cm的圓柱形筒內(nèi)有 10 4t 的勻強(qiáng)磁場，方向平行于軸線，在圓柱形筒某一直徑的兩端b開有小孔作為入射孔和出射孔、粒子束以不同角度入射， 最后有不同速度的粒子束射出、現(xiàn)q有一粒子源發(fā)射比荷為 21011 c/kg 的陽離子，粒子束中速度分布連續(xù)，不計重力、當(dāng)角

5、m 45時，出射粒子速度v 的大小是 ()a. 2 106m/sb、2 2 106m/s c、 2 2 108m/sd、 4 2 106m/s圖 k37 78、如圖 k37 7 所示， 粗糙的足夠長的豎直木桿上套有一個帶電的小球，整個裝置處在由水平勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場組成的足夠大的復(fù)合場中，小球由靜止開始下滑，在整個運動過程中小球的v t 圖象如圖 k37 8 所示，其中正確的選項是()abcd圖 k37 89、2017 寧波模擬 如圖 k37 9 所示，勻強(qiáng)電場水平向右，虛線右邊空間存在著方向水平、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，虛線左邊有一固定的光滑水平桿，桿右端恰好與虛線重合、有一

6、電荷量為q、質(zhì)量為 m的小球套在桿上并從桿左端由靜止釋放，帶電小球離開桿的右端進(jìn)入正交電、磁場后，在開始一小段時間內(nèi)，小球()a、可能做勻速直線運動b、一定做變加速曲線運動c、重力勢能可能減小d、電勢能可能增加圖 k37 9圖 k37 1010、 2017 瀘州一模 如圖 k37 10 所示，以o為圓心、 mn為直徑的圓的左半部分內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，三個不計重力、質(zhì)量相同、帶電量相同的帶正電粒子a、 b 和c以相同的速率分別沿、和co方向垂直于磁場射入磁場區(qū)域，bo垂直，和coao bomn ao與 bo的夾角都為30， a、 b、 c 三個粒子從射入磁場到射出磁場所用時間分別為t a

7、、 t b、t c ，那么以下給出的時間關(guān)系可能的是()a、 t at bt bt cb、 t tbqvb，所以amg ( qe qvb)m ， 隨 下 落 速 度 v 增 大 ， a 逐 漸 增 大 ； 當(dāng) qeqvb 之 后 ， 那 么 a mg ( qvb qe)m，隨下落速度v 增大， a 逐漸減??；最后a0，小球勻速下落，選項c 正確，選項 a、 b、 d 錯誤、9、 bc解析 小球加速后以一定速度進(jìn)入右側(cè)電場、磁場和重力場的復(fù)合場區(qū)域，受到豎直向下的重力、 豎直向上的洛倫茲力和水平向右的電場力，由于洛倫茲力與重力的大小關(guān)系不確定， 所以小球可能向上偏也可能向下偏，電場力和重力做功，

8、速率發(fā)生變化，洛倫茲力發(fā)生變化， 所以小球的合力是變力，小球做變加速曲線運動，重力勢能可能增加也可能減小，選項 a 錯誤，選項 b、 c 正確；在離開桿的一小段時間內(nèi)，小球不會返回，所以電場力做正功，電勢能減小，選項d 錯誤、10、ad解析 粒子帶正電，偏轉(zhuǎn)方向如下圖，粒子在磁場中的運動周期相同，在磁場中運動的時間 t 2t，故粒子在磁場中運動對應(yīng)的圓心角越大，時間越長、假設(shè)粒子的運動半徑r和圓形區(qū)域半徑r滿足r ，那么如圖甲所示，tar時，粒子a對應(yīng)的rt t1圓心角最小， c 對應(yīng)的圓心角最大，選項a 正確；當(dāng) r 3r，軌跡如圖乙所示， t a t b t c，1rt選項 d 正確；同理

9、， 時，abc，應(yīng)選項 b、 c 均錯誤、3r rtt11、 16 105s20 解析 由洛倫茲力提供向心力：mvqv b r0解得 r 0.2mr軌跡如下圖粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為2r 5t v0 8 10s粒子第一次回到p 點所需時間為t 2t 16 105s.(3 1) mv12、 (1)2 (2)2qbb 解析 設(shè)質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場區(qū)域和中做勻速圓周運動的軌道半徑分別為r 1 和 r 2，區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度為 .b由牛頓第二定律得v2qvb mr 1v2qvb mr 2粒子在兩區(qū)域中運動的軌跡如下圖，由幾何關(guān)系可知， 質(zhì)子從 a 點出勻強(qiáng)磁場區(qū)域時的速度方向與的夾角為30，故質(zhì)子在

10、勻強(qiáng)磁場區(qū)域中運動軌跡對應(yīng)的圓心角為 op60，那么 o1oa為等邊三角形oa r 11r 2 oasin30 2r 1解得 b 2b.(2) q點到 o點的距離為(3 1)mvx oacos30 r 2qb.2【挑戰(zhàn)自我】13、 (1)3.3 10 6c/kg(2)6.7 105m/s2106m/s 解析 (1)假設(shè)粒子的速度小于某一值v0時，那么粒子不能從離開磁場區(qū)域， 只能bb從 aa邊離開， 無論粒子速度為多少，在磁場中運動的時間都相同，軌跡如下圖( 圖中只畫了一個粒子的軌跡 ) 、粒子在磁場區(qū)域內(nèi)做圓周運動的圓心角為 12402運動時間 t0 3t2 m又 t qbq10 106c/kg 或 3.3 106c/kg.解得 3m