2018年高考物理二轮复习第九章磁场专题9.4直线边界磁场问题

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1、专题9.4直线边界磁场问题一．选择题1.（2018广东湛江调研）如图所示，在足够长的水平线上方有方向垂直纸面向里范围足够大的匀强磁场区域，一带负电粒子P从a点沿θ=45°方向以初速度v垂直磁场方向射入磁场中，经时间t从b点射出磁场。不计粒子重力，下列说法正确的是A．粒子射出磁场时与水平线的夹角为θB．若P的初速度增大为2v，粒子射出磁场时方向与水平线的夹角为2θC．若P的初速度增大为2v，则经时间t射出磁场D．若磁场方向垂直纸面向外，粒子P还是从a点沿θ=45°方向以初速度v射入磁场中，则经过时间3t射出磁场【参考答案】ACD2．（20

2、18衡水六调）如图所示，在区域I和区域Ⅱ内分别存在与纸面垂直的匀强磁场，一带电粒子仅在洛伦兹力作用下沿着由区域I运动到区域Ⅱ。已知的弧长之比为2：1，下列说法正确的是()A．粒子在区域I和区域Ⅱ中的速率之比为1∶1B．粒子通过、的时间之比为2∶1C．对应的圆心角之比为2∶1D．区域I和区域Ⅱ的磁感应强度方向相反【参考答案】ABD【命题意图】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动及其相关的知识点。3.（2016重庆模拟）如图，匀强磁场垂直于纸面，磁感应强度为B。某种比荷为q/m、速度大小为v的一群离子以一定发散角α由原点O出射，y轴正好平分该

3、发散角，离子束偏转后打在x轴上长度为L的区域MN内，则cos(α/2)为A．-B．1-C．1-D．1-【参考答案】B【命题意图】本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动及其相关的知识点。4、（2016全国理综III丙卷）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。粒子沿纸面以大小为v的速度从PM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不

4、计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为A.B.C.D.【参考答案】D【名师解析】根据题述，粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场，说明运动轨迹与ON相切，设切点为C，画出运动轨迹。由运动轨迹的几何关系可知，轨迹圆心O’与入射点A、出射点B构成的三角形为等边三角形，CO’B三点在一直线上，△BOC为直角三角形。由OBsin30°=2r可得：OB=4r。带电粒子在匀强磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，由qvB=m，解得r=mv/qB，粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为4r=，选项D正确。5.如图

5、所示，在虚线MN的上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，质子和α粒子从MN上的O点以相同的速度v0(v0在纸面内且与MN的夹角为θ，θ＜90°)同时射入匀强磁场中，再分别从MN上A、B两点离开磁场，A、B距离为d。已知质子的质量为m，电荷量为e。忽略重力及质子和α粒子间的相互作用。下列说法正确的是(　　)A.磁感应强度的大小为B＝sinθB.磁感应强度的大小为B＝C.两粒子到达A、B两点的时间差Δt＝D.两粒子到达A、B两点的时间差Δt＝【参考答案】AC6.(2016·陕西渭南联考)在真空室中，有垂直于纸面向里的匀强磁场，三个质子1、2和

6、3分别以大小相等、方向如图所示的初速度v1、v2和v3经过平板MN上的小孔O射入匀强磁场，这三个质子打到平板MN上的位置到小孔O的距离分别是s1、s2和s3，不计质子重力，则有(　　)A.s1＞s2＞s3B.s1＜s2＜s3C.s1＝s3＞s2D.s1＝s3＜s2【参考答案】D7.　(多选)(2015·湖北名校联考)如图所示，直线MN上方存在范围足够大的磁感应强度为B的匀强磁场，一质子(质量为m、电荷量为e)以速度v从O点沿与MN成30°角的方向射入磁场中，若不计质子重力，则(　　)A.质子从磁场中射出时距O点的距离为B.质子从磁场中射

7、出时距O点的距离为C.质子在磁场中运动的时间为D.质子在磁场中运动的时间为【参考答案】AD8．（2016洛阳一模）如图4所示，一个静止的质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)，经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁感中，粒子打至P点，设OP＝x，能够正确反应x与U之间的函数关系的是(　　)【参考答案】B【命题意图】本题考查了动能定理、带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点。【技巧点拨】解答判断两个物理量之间关系图象类问题，一般需要根据题述情景，运用相关物理知识，列出与情景、过程相关的方程，联立解得函数关系式，由此判断

8、出题给的那个关系图象与之符合。二．计算题1.(2016·辽宁沈阳一模)如图所示，在真空中坐标xOy平面的x＞0区域内，有磁感应强度B＝1.0×10－2T的匀强磁场，方向与xOy平面垂直，在x轴上的P(10，