2020版高考物理一轮复习第九章磁场（第4课时）课时作业（含解析）

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1、课时作业1．(多选)如图所示，一带电小球在一正交电场、磁场区域里做匀速圆周运动，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是(　　)A．小球一定带正电B．小球一定带负电C．小球的绕行方向为顺时针D．改变小球的速度大小，小球将不做圆周运动答案：BC2．如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出．若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样

2、的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b(　　)A．穿出位置一定在O′点下方B．穿出位置一定在O′点上方C．运动时，在电场中的电势能一定减小D．在电场中运动时，动能一定减小答案：C3．如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P(0，h)点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场

3、，通过电场后从x轴上的a(2h，0)点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求：(1)电场强度E的大小；(2)粒子到达a点时速度的大小和方向；(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值．解析：(1)粒子在匀强电场中做平抛运动，h＝at2，x＝v0t＝2h根据牛顿第二定律有qE＝ma，联立解得E＝.(2)粒子在a点时沿y轴负方向的分速度vy＝at＝v0则v＝＝v0tanθ＝＝1所以，粒子在a点的速度大小为v0，方向与x轴正方向夹角为45

4、°.(3)当粒子从b点射出时，磁感应强度B最小．根据几何关系知，R＝L带电粒子在磁场中做圆周运动，满足qvB＝m联立解得B＝＝.答案：(1)　(2)v0　方向与x轴正方向夹角为45°　(3)4．如图甲所示，在xOy平面内存在磁场和电场，磁感应强度和电场强度大小随时间周期性变化，B的变化周期为4t0，E的变化周期为2t0，变化规律分别如图乙和图丙所示．在t＝0时刻从O点发射一带负电的粒子(不计重力)，初速度大小为v0，方向沿y轴正方向．在x轴上有一点A(图中未标出)，坐标为(，0)．若规定垂直纸面向里

5、为磁感应强度的正方向，y轴正方向为电场强度的正方向，v0、t0、B0为已知量，磁感应强度与电场强度的大小满足：＝；粒子的比荷满足：＝.求：(1)在t＝时，粒子的位置坐标；(2)粒子偏离x轴的最大距离；(3)粒子运动至A点的时间．解析：(1)在0～t0时间内，粒子做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得qB0v0＝mr1＝解得T＝2t0，r1＝＝则粒子在时间内转过的圆心角α＝所以在t＝时，粒子的位置坐标为(，)．(2)在t0～2t0时间内，设粒子经电场加速后的速度为v，粒子的运动轨迹如图所示则v＝v

6、0＋t0＝2v0运动的位移x＝t0＝1.5v0t0在2t0～3t0时间内粒子做匀速圆周运动，半径r2＝2r1＝故粒子偏离x轴的最大距离h＝x＋r2＝1.5v0t0＋＝(＋)v0t0.(3)粒子在xOy平面内做周期性运动的运动周期为4t0故粒子在一个周期内向右运动的距离d＝2r1＋2r2＝AO间的距离为＝8d所以，粒子运动至A点的时间t＝32t0.答案：(1)(，)　(2)(＋)v0t0　(3)32t05．如图所示，质量为m，带电量为＋q的液滴，以速度v沿与水平成45°角斜向上进入正交的足够大匀强电场

7、和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，液滴在场区做直线运动．重力加速度为g，试求：(1)电场强度E和磁感应强度B各多大？(2)当液滴运动到某一点A时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而产生的磁场的影响，此时液滴加速度多少？(3)在满足(2)的前提下，粒子从A点到达与A点位于同一水平线上的B点(图中未画出)所用的时间．解析：(1)液滴带正电，液滴受力如图所示：根据平衡条件，有Eq＝mgtanθ＝mg，qvB＝＝mg故：E＝，B＝(2)电场方向突然变为竖直

8、向上，大小不改变，故电场力与重力平衡，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：a＝＝g(3)电场变为竖直向上后，qE＝mg，故粒子做匀速圆周运动，由T＝，t＝T可得t＝答案：(1)　　(2)g　(3)6．(2018全国1卷)如图，在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氕核H和一个氘核H先后从y轴上y＝h点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向。已知♂H进入磁场时，速度