专题21 洛伦磁力、带电粒子在匀强磁场中的运动(精练)-2019年高考物理双基突破(二) Word版含解析.pdf

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1、1．（多选）如图，虚线上方存在匀强磁场，磁感应强度为B；一群电子以不同速率v从边界上P点以相同的方向射入磁场。其中某一速率为v电子从Q点射出。已知电子入射方向与边界夹角为θ，则由以上条0件可判断A．该匀强磁场的方向垂直纸面向里B．所有电子在磁场中的轨迹相同C．速率大于v的电子在磁场中运动时间长0D．所有电子的速度方向都改变了2θ【答案】ADmv2mv【解析】由左手定则可知，该匀强磁场的方向垂直纸面向里，A选项正确；由qvB＝得R＝，可RqB2πR2πm知所有电子在磁场中的轨迹不相同，B选项错误；由电子在磁场中运动周期T＝得T＝

2、，电子在磁场vqB2θ2θm中运动时间t＝T＝，所以所有电子在磁场中的运动时间都相同，C选项错误；所有电子偏转角度相同，2πqB所有电子的速度方向都改变了2θ，D选项正确。7．为了科学研究的需要，常常将质子（1H）和α粒子（4He）等带电粒子贮存在圆环状空腔中，圆环12状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场（偏转磁场）中，磁感应强度大小为B。如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同，如图中虚线所示，偏转磁场也相同。比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能E和E、运动的周期T和T的大小，有HαHαA．E＝E，T＝TB．E＝E

3、，T≠THαHαHαHαC．E≠E，T＝TD．E≠E，T≠THαHαHαHα【答案】B8．如图所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。不计重力，铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为A．2B．22C．1D．2【答案】D【解析】设粒子在铝板上方和下方的速率及轨道半径分别为v、v及R、R。1212mv2mv2由牛顿第二定律及洛伦兹力公式得：qvB＝1①q

4、vB＝2②1上R2下R12111B2由题意知：R＝2R③mv2＝×mv2④联立①②③④得：上＝，选项D正确。1221222B2下9．（多选）图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是A．电子与正电子的偏转方向一定不同B．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小【答案】AC10．（多选

5、）如图所示，在沿水平方向向里的匀强磁场中，带电小球A与B在同一直线上，其中小球B带正电荷并被固定，小球A与一水平放置的光滑绝缘板C接触（不粘连）而处于静止状态。若将绝缘板C沿水平方向抽去后，以下说法正确的是A．小球A仍可能处于静止状态B．小球A将可能沿轨迹1运动C．小球A将可能沿轨迹2运动D．小球A将可能沿轨迹3运动【答案】AB11．（多选）如图所示，在平板PQ上方有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。某时刻有a、b、c三个电子（不计重力）分别以大小相等、方向如图所示的初速度v、v和v经过平板PQ上的小孔O射入匀abc强磁场。这

6、三个电子打到平板PQ上的位置到小孔O的距离分别是l、l和l，电子在磁场中运动的时间分abc别为t、t和t。整个装置放在真空中。则下列判断正确的是abcA．l＝l＜lB．l＜l＜lacbabcC．t＜t＜tD．t＞t＞tabcabc【答案】AD【解析】由带电粒子在磁场中运动的特征可以画出这三个电子在磁场中运动的轨迹，如图。由带电粒mv2πm子在磁场中运动的半径公式R＝和周期公式T＝很容易得出l＝l＜l，t＞t＞t，所以B、C错误，BqBqacbabcA、D正确。12．（多选）如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面

7、为一正方形的匀强磁场区，在从ab边离开磁场的电子中，下列判断正确的是A．从b点离开的电子速度最大B．从b点离开的电子在磁场中运动时间最长C．从b点离开的电子速度偏转角最大D．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合【答案】AD13．如图所示，为一圆形区域的匀强磁场，在O点处有一放射源，沿半径方向射出速率为v的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力，则A．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷的比为3∶1B．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷的比为3∶1C．带电粒子1与带电粒子

8、2在磁场中运动时间的比为2∶1D．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间的比为1∶2【答案】AmvR【解析】带电粒子在匀强磁场中运动，r＝，设圆形磁场区域的半径为R，由几何关系得，tan60°＝，qBr1Rr1qvtan30°＝，联立解得带电粒子的运动半径之比1＝，由＝知粒子