高考物理一輪復(fù)習(xí) 磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用同步練習(xí) 新人教版

1、磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用同步練習(xí)一、選擇題(本題共10小題，每題7分，至少一個(gè)答案正確，選不全得4分，共70分)1關(guān)于安培力和洛倫茲力的異同，下列說法中正確的是（ ）A兩種力本質(zhì)上都是磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用B洛倫茲力與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，安培力與自由電荷定向移動(dòng)的方向有關(guān)C兩種力的方向均可用右手定則判斷D安培力、洛倫茲力對(duì)電荷都不做功答案AB2如圖所示，水平導(dǎo)線中有電流I通過，導(dǎo)線正下方的電子初速度的方向與電流I的方向相同，則電子將（ ）A沿路徑a運(yùn)動(dòng)，軌跡是圓B沿路徑a運(yùn)動(dòng)，軌跡半徑越來越大C沿路徑a運(yùn)動(dòng)，軌跡半徑越來越小D沿路徑b運(yùn)動(dòng)，軌跡半徑越來越小解析離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場越弱，由R和左手定則知

2、，B對(duì)答案B3(2013·唐山質(zhì)檢)如圖所示，實(shí)線圓環(huán)A、B是光滑絕緣水平面內(nèi)兩個(gè)固定的同心超導(dǎo)環(huán)，兩環(huán)分別通上大小相等的電流后，在環(huán)間環(huán)形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了相同方向的磁場，在這兩個(gè)磁場的共同“束縛”下，帶電離子沿圖中虛線做順時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)，已知A環(huán)中電流沿順時(shí)針方向，則（ ）AB環(huán)中電流沿順時(shí)針方向 BB環(huán)中電流沿逆時(shí)針方向C帶電離子帶正電 D帶電離子帶負(fù)電解析由圖可知A圓環(huán)的電流為順時(shí)針方向，由右手定則可判斷在環(huán)形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的磁場為垂直于紙面向里，由右手螺旋定則可判斷B中的電流只有為逆時(shí)針方向時(shí)在環(huán)形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的磁場為垂直于紙面向里，B正確；由圖可知帶電離子在環(huán)形區(qū)域內(nèi)做順時(shí)針的勻

3、速圓周運(yùn)動(dòng)，結(jié)合左手定則可知離子必帶負(fù)電，D正確答案BD 4(2013·宜昌統(tǒng)考)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，從a點(diǎn)沿垂直磁感線方向以初速度v開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間t后經(jīng)過b點(diǎn)，ab連線與初速度的夾角為，則t為（ ）A.B. C. D.解析t時(shí)間電子轉(zhuǎn)過的圓心角為2，則有tT.故B對(duì)答案B5如圖甲所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，在加速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源相連帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時(shí)間，則下列判斷中正確的是（

4、）A高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tntn1B在Ekt圖中應(yīng)有t4t3t3t2t2t1C粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動(dòng)能一定越大D不同粒子獲得的最大動(dòng)能都相同解析由圖可知粒子在單個(gè)D形盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tntn1，由于在磁場中粒子運(yùn)動(dòng)的周期與速度無關(guān)，B正確；交流電源的周期為2(tntn1)，A錯(cuò)誤；由r知當(dāng)粒子的運(yùn)動(dòng)半徑等于D形盒半徑時(shí)加速過程就結(jié)束了，粒子的動(dòng)能Ek，即粒子的動(dòng)能與加速次數(shù)無關(guān)，C錯(cuò)誤；粒子的最大動(dòng)能還與粒子的質(zhì)量和電荷量有關(guān)，D錯(cuò)誤答案B6(2013·福州檢測)如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理的示意圖帶電粒子a、b經(jīng)電壓U加速(在A點(diǎn)初速度為零)后，進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻

5、強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后分別打在感光板S上的x1、x2處圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，則（ ）Aa的質(zhì)量一定大于b的質(zhì)量Ba的電荷量一定大于b的電荷量Ca運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間Da的比荷(qa/ma)大于b的比荷(qb/mb)解析在加速電場中，qUmv2；在磁場中qvB；所以R ，由圖知RaRb故，A、B錯(cuò)，因?yàn)橹芷赥，ab粒子運(yùn)行時(shí)間均為，所以a運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，C錯(cuò)，D正確答案D7如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿著與y軸夾角為30°的方向進(jìn)入磁場，運(yùn)動(dòng)到

6、A點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸的正方向相同，不計(jì)粒子的重力，則（ ）A該粒子帶正電 BA點(diǎn)與x軸的距離為C粒子由O到A經(jīng)歷時(shí)間t D運(yùn)動(dòng)過程中粒子的速度不變解析根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)方向，由左手定則判斷可知粒子帶負(fù)電，A項(xiàng)錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)過程中粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，方向變化，D項(xiàng)錯(cuò)；粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R，周期T，從O點(diǎn)到A點(diǎn)速度的偏向角為60°，即運(yùn)動(dòng)了T，所以由幾何知識(shí)求得點(diǎn)A與x軸的距離為，粒子由O到A經(jīng)歷時(shí)間t，B、C兩項(xiàng)正確答案BC8如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的邊界上，有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正負(fù)離子(不計(jì)重力)，從點(diǎn)O以相同的速率先后射入磁場中，入射方向與邊界成角，則正負(fù)離子

7、在磁場中（ ）A運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同 B運(yùn)動(dòng)軌道的半徑相同C重新回到邊界時(shí)速度的大小和方向相同D重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離相等解析如下圖所示，正離子的軌跡為磁場邊界上方的，負(fù)離子的軌跡為磁場邊界上方的，軌道半徑OO1OO2，二者相同，B正確；運(yùn)動(dòng)時(shí)間和軌道對(duì)應(yīng)的圓心角(回旋角)成正比，所以正離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長，A錯(cuò)誤；由幾何知識(shí)可知OO1BOO2A，所以O(shè)AOB，D正確；由于O1BO2A，且vAO2A，vBO1B，所以vAvB，C正確答案BCD9如圖所示，ABC為與勻強(qiáng)磁場垂直的邊長為a的等邊三角形，磁場垂直紙面向外，比荷為e/m的電子以速度v0從A 點(diǎn)沿AB方向射入，現(xiàn)欲使電子能經(jīng)過BC邊，則磁感應(yīng)

8、強(qiáng)度B的取值應(yīng)為（ ）AB BBCB DB解析當(dāng)電子從C點(diǎn)離開時(shí)，電子做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的軌道半徑最小，有R，而R，所以B，C項(xiàng)正確答案C10(2012·江蘇單科)如圖所示，MN是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的邊界一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入磁場若粒子速度為v0，最遠(yuǎn)能落在邊界上的A點(diǎn)下列說法正確的有（ ）A若粒子落在A點(diǎn)的左側(cè)，其速度一定小于v0B若粒子落在A點(diǎn)的右側(cè)，其速度一定大于v0C若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于v0D若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能大于v0解析當(dāng)粒子從O點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入磁場時(shí)，落在MN上的點(diǎn)離O點(diǎn)最遠(yuǎn)，設(shè)O、A間的

9、距離為dx，則有：當(dāng)v0大小不變、方向改變時(shí)，粒子就落在A點(diǎn)的左側(cè)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤若粒子落在A點(diǎn)的右側(cè)，由r可知，v一定大于v0，故B正確若粒子落在A點(diǎn)左側(cè)d處時(shí)，粒子的最小速度vmin一定滿足：解兩式可得：vminv0，故C項(xiàng)正確當(dāng)vv0時(shí)，只要改變速度的方向，也可以使粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤答案BC二、計(jì)算題(本大題共2小題，共30分要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11(14分)在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速度v沿x方向射入磁場

10、，它恰好從磁場邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿y方向飛出(1)請判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷；(2)若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場，但飛出磁場時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B多大？此次粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間t是多少？解析(1)由粒子的運(yùn)行軌跡，利用左手定則可知，該粒子帶負(fù)電荷粒子由A點(diǎn)射入，由C點(diǎn)飛出，其速度方向改變了90°，如圖所示，則粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑Rr又qvBm則粒子的比荷.(2)粒子從D點(diǎn)飛出磁場，速度方向改變了60°角，故AD弧所對(duì)圓心角為60°，粒子做圓周

11、運(yùn)動(dòng)的半徑Rrcot 30°r又R所以BB粒子在磁場中運(yùn)行時(shí)間tT×.答案(1)負(fù)電荷(2)B12(16分)(2013·衡水模擬)如圖所示，在空間有一直角坐標(biāo)系xOy，直線OP與x軸正方向的夾角為30°，第一象限內(nèi)有兩個(gè)方向都垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域和，直線OP是它們的理想邊界，OP上方區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子(不計(jì)重力，不計(jì)質(zhì)子對(duì)磁場的影響)以速度v從O點(diǎn)沿與OP成30°角的方向垂直磁場進(jìn)入?yún)^(qū)域，質(zhì)子先后通過磁場區(qū)域和后，恰好垂直打在x軸上的Q點(diǎn)(圖中未畫出)，試求：(1)區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?2)Q點(diǎn)到O點(diǎn)的距離解析(1)設(shè)質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場區(qū)域和中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為r1和r2，區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，由牛頓第二定律