2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí)練習(xí)及解析磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用

1、第56講 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用體驗(yàn)成功1.初速度為vo的電子沿平行于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子 TOC o 1-5 h z 初始運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，則 （）A.電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變B.電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率改變C.電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變五D.電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率改變答案：AX X X X X X XXXXXXXXXXXXXXXX.如圖所示，水平絕緣面上一個(gè)帶電荷量為+ q的小帶電體處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng) 磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,小帶電體的質(zhì)量為 m.%了使它對(duì)水平絕緣面正好無(wú)壓力，應(yīng)該 （）A.使B的數(shù)值增大B.使磁場(chǎng)以速率v= mg向上移動(dòng)qBC.使磁場(chǎng)以速率v=

2、mg向右移動(dòng)qBD.使磁場(chǎng)以速率v= mg向左移動(dòng)qB答案：D.一個(gè)質(zhì)子和一個(gè) a粒子先后垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入一個(gè)有理想邊界的勻A正確；由由周期公式 T強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡完全相同，都是以圖中的 O為圓心的半圓.已知質(zhì)子與a粒子的電荷量之比 qi ： q2 = 1 ： 2,質(zhì)量之比mi ： m2= 1 ： 4,則下列說(shuō)法正確的是 （）A.它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能相等B.它們?cè)诖艌?chǎng)中所受到的向心力大小相等C.它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等D.它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)量大小相等解析：因?yàn)檐壽E相同，由半徑公式R=mv可得：qB動(dòng)能Ek=；mv2 = qBR-,由題中數(shù)據(jù)可知它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)

3、能相等，2 2m2向心力公式F=mv可知，它們?cè)诖艌?chǎng)中所受到的向心力大小相等，B正確;R為所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，1 ： 2,所以D錯(cuò)誤.=2qBm知它們的周期之比為i ： 2,軌跡在磁場(chǎng)中對(duì)應(yīng)的圓心角都為C錯(cuò)誤；由半徑公式可以判斷它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)量大小之比為 答案：ABmgcos (Bq.如圖所示，質(zhì)量為 m、帶電荷量為q的小球從傾角為 。的光滑絕 緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， 其磁感強(qiáng)度為 B.若帶電小球在下滑過(guò)程中的某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰 好為零，則下列說(shuō)法正確的是 （）A.小球帶正電B.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做速度增大

4、、加速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)D.小球在斜面上下滑的過(guò)程中，當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速率為解析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，帶電小球在下滑的過(guò)程中某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零,由左手定則可知，洛倫茲力應(yīng)垂直斜面向上，故 A正確；又因?yàn)槁鍌惼澚Υ怪毙泵?，離開(kāi) 斜面前小球的合外力大小為mgsin也方向沿斜面向下，故小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B正確；當(dāng)Fn=0時(shí)，有qvB = mgcos 0, D正確.答案：ABD.如圖甲所示，在 yv 0的區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面并指向紙外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一帶正電的粒子以速度 vo從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，入射方向在xOy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為 a若

5、粒子射出磁場(chǎng)的位置與 O 點(diǎn)的距離為1,求該粒子的比荷 q. m解析：如圖乙所示，帶正電的粒子射入磁場(chǎng)后，乙由于受到洛倫茲力的作用，粒子將沿圖示的軌跡運(yùn)動(dòng)后，從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)，0、A間的距離為1.粒子射出時(shí)速度的大小仍為V0,射出方向與x軸的夾角仍為 也根據(jù)洛倫茲力公式和牛頓 定律有：_ v2qvoB = mR解得：粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑R=mV0qB圓軌道的圓心位于 0A的中垂線上，根據(jù)幾何關(guān)系有：-=Rsin 0 2聯(lián)立解得:q_ 2vosin 0m-1B.答案:2yosin 01B6.如圖甲所示，在半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.電荷量為q、質(zhì)量為

6、m的帶正電的粒子(不計(jì)重力)從磁場(chǎng)邊緣A點(diǎn)沿圓的半徑 A0方向射入磁場(chǎng)，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了60角.(1)求粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑.(2)求粒子的入射速度.(3)若保持粒子的速率不變，從A點(diǎn)入射時(shí)速度的方向沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò) 角，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？解析：(1)設(shè)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,如圖乙所示，/ OOA= 30.由圖可知圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：R= O A= V3r.(2)根據(jù)洛倫茲力和向心力公式得：v2Bqv= mR有：R= mv= 3rqB故粒子的入射速度 v= 3rqB.m(3)當(dāng)帶電粒子的入射方向沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)60。角時(shí)，如圖丙所示，在 OAOi 中，OA=r, OiA= V3r, Z OiAO = 90 - 60 = 30由幾何關(guān)系可得