2023新考案一轮复习第十章第2讲磁场对运动电荷的作用.docx

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1、2023新考案一轮复习第十章第2讲磁场对运动电荷的作用一、单选题1.带电荷量为+乡的不同粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是（）A.只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B.如果把+q改为一?且速度反向、大小不变，则其所受洛伦兹力的大小、方向均不变C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子在只受洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变2 .在探究射线性质的过程中，让质量为稳、带电量2e的粒子和质量为加2、带电量e的尸粒子，分别垂直于磁场方向射入同一匀强磁场中，发现两种粒子沿半径相同的圆轨道运动.则粒子与用粒子的动能之比是叫也2J14bA.西B.C.9D.而3

2、.真空中竖直放置一长直细金属导线，俯视图如图。以导线为圆心做圆，光滑绝缘管M水平放置，两端恰好落在圆周上。半径略小于绝缘管半径的带正电小球自。端以速度%向匕运动过程中，下列说法正确的是（）A.小球先加速后减速B.小球受到的洛伦兹力始终为零C.小球在M中点受到的洛伦兹力为D.小球受到洛伦兹力时，洛伦兹力方向向零上二、多选题4 .如图，一根足够长的直导线水平放置，通以向右的恒定电流/,其正上方。点用绝缘细线悬挂带正电的金属小球，将小球从。点无初速度释放，小球在直导线所处的竖直平面内做往复运动，其中是最低点，C是右侧最高点,下列说法正确的是（）A.小球每次经过点时细线拉力大小相等B.小球从a到b与从

3、b到C的时间相等C.a点与C点一定等高D.仅增大电流/,其他条件不变，C点将比。点低三、单选题5.在垂直纸面向外的匀强磁场B中，有不计重力的、匕两个带电粒子，在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图所示。下列说法正确的是（）A.a、。两粒子所带电性相同B.。粒子所带的电荷量较大C.。粒子运动的速率较大D.。粒子所做圆周运动的周期较长6 .如图所示，直线MN是一匀强磁场的边界，三个相同的带正电粒子分别沿图示1、2、3三个方向以相同的速率从O点射入磁场，沿箭头1、3两个方向的粒子分别经3、t3时间均从P点离开磁场，沿箭头2方向（垂直于MN）的粒子经t2时间从q点离开磁场，P是Oq的中点，则t

4、i、t?、t3之比为XeXX13XyA. 1：2：3B. 2：3：4C. 1：3：5D. 2：3：107 .如图所示，一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d,方向垂直纸面向里。电子从。点沿纸面垂直尸。以速度均进入磁场。若电子在磁场中运动的轨道半径为2d。在MN上,且Ob与MN垂直。下列判断正确的是（）nOQ/x1Xty左右XX：IMNA.电子将向右偏转B.电子打在MN上的点与O点的距离为dC.电子打在MN上的点与。点的距离为过6D,电子在磁场中运动的时间为3%8 .如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为机、电荷量为9（。0）的带电粒子从圆周上的M点沿直径A/O”方向射入

5、磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为修，离开磁场时速度方向偏转90。；若射入磁场时的速度大小vI为也，离开磁场时速度方向偏转60。，不计重力，则巧为（）四、多选题9 .如图所示，直角三角形ABC区域内有磁感应强度大小为3,方向垂直纸面向外的匀强磁场，置于A点的粒子源能沿AC方向向磁场内同时发射比荷相同但速率不同的带正电粒子。已知刚好从B点射出磁场的粒子在磁场中的运动时间为f,NCAB=30,AB=1,不计粒子间的相互作用及重力，以下说法正确的是（）A.粒子的比荷为题B.从AB边不同位置射出磁场的粒子，运动时间不同C.从AB边中点射出磁场的粒子的速率为普D.从BC边射出的粒子（不含8点），在磁场中

6、的运动时间将大于f10.如图所示，边长为。的正方形线框内存在磁感应强度大小为反方向垂直于纸面向里的匀强磁场。两个相同的带电粒子同时从AB边上的A点和E点（E点在AB之间，未画出），以相同的速度，沿平行于BC边的方向射入磁场，两带电粒子先后从BC边上的尸点射出磁场，已知从A点入射的粒子射出磁场时速度方向与5尸边的夹角。=60。，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，则A.带电粒子的比荷为砺B.两个带电粒子在磁场中运动的时间之比为S:也=2：1百C. B尸=D. AE=1五、单选题11 .一匀强磁场的磁感应强度大小为3,方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，只为半圆，etc、切与直径时共线，c间

7、的距离等于半圆的半径。一一束质量为加、电荷量为4Sx）的粒子，在纸面内从。点垂直于QC射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为（）3m.真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为。和3的同轴圆柱面,磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为y的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为机，电荷量为e,忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（）六、多选题12 .如图所示，正方形abed区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，。点是Cd边的中点。一个带正电的粒子（重力忽略不计）从。点沿纸面以垂

8、直于Cd边的速度射入正方形区域内，经过时间力刚好从C点射出磁场。现设法使该带电粒子从。点沿纸面以与Od成30的方向（如图中虚线所示），以各种不同的速率射入正方形内，那么下列说法正确的是A.该带电粒子不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场B.若该带电粒子从出7边射出磁场，它在磁场中经历的时间可能是ID/C.若该带电粒子从此边射出磁场，它在磁场中经历的时间可能是ND.若该带电粒子从Cd边射出磁场，它在磁场中经历的时间一定是万七、解答题14 .如图所示为圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B,方向垂直纸面向里，边界跟y轴相切于坐标原点0。点处有一放射源，沿纸面向各个方向射出速率均为V的某种带电粒子，带电粒

9、子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍。已知带电粒子的质量为机、电荷量为G不考虑带电粒子的重力。(1)推导带电粒子在磁场中做圆周运动的半径；(2)求带电粒子在磁场中的最大偏转角。1516 .如图所示，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B,MM,和NN是它的两条边界。现有质量为八电荷量为乡的带电粒子沿与MM成45角的方向垂直射入磁场。要使粒子不能从边界NM射出，则粒子入射速率U的最大值可能是多少（不计粒子重力）。八、多选题17 .一质量为机，电荷量为q的负电荷在磁感应强度为8的匀强磁场中绕固定的正电荷沿固定的光滑轨道做匀速圆周运动，若磁场方向垂直于它的运动平面，且作用在负电荷的电场

10、力恰好是磁场力的三倍，则负电荷做圆周运动的角速度可能是（）AqBIiqBIqBqBA.mB.mC.7nD.n九、解答题17 .如图所示，在矩形区域（含边界）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小氏=2.0x10-2,a、B、C、D为矩形的四个顶点,BC边长/尸4m,AB边长g2mo大量质量加=3.2x10-%kg带电荷量4=1.6X10叱的粒子，从A点沿AO方向以不同的速率射入匀强磁场中，粒子恰好均从BC边射出，不计粒子重力及粒子间的作用力。求：（1）粒子的速率的取值范围。（2）粒子在磁场中运动的最长时间（兀取3.14）。A,IDXXXXX.如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为8的匀强

11、磁场被边长为1的等边三角形ABC理想分开，三角形内磁场垂直纸面向里，三角形顶点4处有一质子源，能沿NBAC的角平分线发射速度不同的质子（质子重力不计），所有十一、解答题18 .带电粒子流的磁聚焦和磁控束是薄膜材料制备的关键技术之一、带电粒子流（每个粒子的质量为m电荷量为+）以初速度I，垂直进入磁场，不计重力及带电粒子之间的相互作用。对处在MZP平面内的粒子，求解以下问题。（1）如图（a）,宽度为的带电粒子流沿工轴正方向射入圆心为/（八）、半径为白的圆形匀强磁场中，若带电粒子流经过磁场后都汇聚到坐标原点O,求该磁场磁感应强度当的大小；（2）如图（a）,虚线框为边长等于的正方形，其几何中心位于C（O112）。在虚线框内设计一个区域面积最小的匀强磁场，使汇聚到。点的带电粒子流经过该区域后宽度变为并沿工轴正方向射出。求该磁场磁感应强度S的大小和方向，以及该磁场区域的面积（无需写出面积最小的证明过程）;（3）如图（b）,虚线框I和均为边长等于厂3的正方形，虚线框III和IV均为边长等于的正方形。在I、II、HI和IV中分别设计一个区域面积最小的匀强磁场，使宽度为的带电粒子流沿X轴正方向射入I和后汇聚到坐标原点O,再经过I和IV后宽度变为并沿久轴正方向射出，从而实现带电粒子流的同轴控束。求I和H1中磁场磁感应强度的大小，以及H和IV中匀强磁场区域的面积（无需写出面积最小的证明过程）。图(a)