最新2020版高考物理一轮复习：第八章_磁场_第2讲习题_含解析.doc

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1、选修3-1　第八章　第2讲一、选择题(本题共8小题，1～4题为单选，5～8题为多选)1．(2016·四川)如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力。则(　A　)A．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝2∶1B．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝1∶2C．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝2∶1D．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝1∶2[解析]　设正六边形的边长为L，一带正电的粒子从

2、f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，由几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径rb＝L，粒子在磁场中做圆周运动的轨迹对应的圆心角为120°，由洛伦兹力提供向心力Bqvb＝，得L＝，且T＝，得tb＝·；当速度大小为vc时，从c点离开磁场，由几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对应的圆心角2θ＝60°，粒子在磁场中做圆周运动的半径rc＝L＋＝2L，同理有2L＝，tc＝·，解得vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝2∶1，A项正确。2．(2016·江西赣州一模)圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的

3、速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是(　A　)A．a粒子速率最小，在磁场中运动时间最长B．c粒子速率最大，在磁场中运动时间最长C．a粒子速率最小，在磁场中运动时间最短D．c粒子速率最小，在磁场中运动时间最短[解析]　在磁场中洛伦兹力提供带电粒子做圆周运动所需的向心力，则有qvB＝，得R＝，由于B、q、m均相同，所以R与v成正比，因此运动圆弧半径越大，则运动速率越大，由图可知a粒子的速率最小，c粒子的速率最大。粒子做匀速圆周运动的周期为T＝，由于B、q、m均相同，所以周期相同，则运动圆弧对应的圆心角越大，运

4、动时间越长，由图知a粒子在磁场中运动的时间最长，c粒子的运动时间最短，故A正确。3．(2016·湖北襄阳1月调考)如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量的带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是(　C　)A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上B．即使是对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也不一定过圆心C．只要速度满足v＝，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上D．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁

5、场中通过的弧长越长，时间也越长[解析]　沿半径射入必沿半径射出，但不一定垂直打在MN上，A错误；同理B错误；只要速度满足v＝，粒子的偏转半径等于磁场的半径，由几何关系可知沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上，C正确；速度不同的粒子，周期相同，速度越小，圆心角越大，时间越长，D错误。4．(2016·陕西渭南教学质量检测)如图，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。一电荷量为－q(q>0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为。已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°

6、，则粒子的速率为(不计重力)(　B　)A.　　　　　　　　　B．C.D．[解析]　设带电粒子的轨迹半径为r，由粒子的运动轨迹可知，带电粒子的轨迹半径为r＝R，由qvB＝，解得v＝，B正确。5．(2017·河南百校联盟质检)如图所示，一单边有界磁场的边界上有一粒子源，以与水平方向成θ角的不同速率，向磁场中射入两个相同的粒子1和2，粒子1经磁场偏转后从边界上A点出磁场，粒子2经磁场偏转后从边界上B点出磁场，OA＝AB，则(　AC　)A．粒子1与粒子2的速度之比为1∶2B．粒子1与粒子2的速度之比为1∶4C．粒子1与粒子2在磁场中运动的时间之比为1∶1D．粒子1与粒子2在磁场

7、中运动的时间之比为1∶2[解析]　粒子进入磁场时速度的垂线与OA的垂直平分线的交点为粒子1在磁场中做圆周运动的圆心，同理，粒子进入磁场时速度的垂线与OB的垂直平分线的交点为粒子2在磁场中做圆周运动的圆心，由几何关系可知，两个粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为r1∶r2＝1∶2，由r＝可知，粒子1与粒子2的速度之比为1∶2，A项正确，B项错误；由于粒子在磁场中做圆周运动的周期均为T＝，且两粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对的圆心角相同，因此粒子在磁场中运动的时间相同，即C项正确，D项错误。6．(2016·江西赣中南五校第一次联考)如图所示，在