高考地理复习专题11：磁场对运动电荷的作用

高考地理复习专题11：磁场对运动电荷的作用

专题十一：磁场对运动电荷的作用 1 如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量均相同的正、负离子（不计重力）， 从点 O 以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成锐角，则关于正、负离子在磁场中的运动，下列 说法错误的是（ ） A．运动轨迹的半径相同 B．重新回到边界的位置与 O 点距离相等 C．重新回到边界时速度的大小和方向相同 D．在磁场中的运动时间相同 2 如 图 所 示 在 圆 形 区 域 内 有 方 向 垂 直 圆 面 向 里 的 匀 强 磁 场 ，从 边 缘 的 A 点 有 一 束 速 率 各 不 同 的 质 子 (不 计 重 力 )沿 半 径 方 向 射 入 磁 场 ,这 些 质 子 在 磁 场 中 : A 运 动 时 间 越 长 ,其 轨 迹 越 长 B 运 动 时 间 越 长 ,其 轨 迹 对 应 的 圆 心 角 越 大 C 运 动 时 间 越 短 ,射 出 磁 场 的 速 度 越 小 D 运 动 时 间 越 短 ,射 出 磁 场 的 速 度 偏 向 角 越 小 3 一 个 电 子 穿 过 某 一 空 间 而 未 发 生 偏 转 ,则 A 此 空 间 一 定 不 存 在 磁 场 B 此 空 间 可 能 只 有 磁 场 ,方 向 与 电 子 速 度 速 度 平 行 C 此 空 间 可 能 只 有 磁 场 ,方 向 与 电 子 速 度 速 度 垂 直 D 此 空 间 可 以 有 正 交 的 磁 场 和 电 场 ,它 们 的 方 向 均 与 电 子 速 度 方 向 垂 直 3 电 子 在 匀 强 磁 场 则 作 匀 速 圆 周 运 动 ,下 列 说 法 正 确 的 是 A 速 率 越 大 ,周 期 越 大 B 速 率 越 小 ,周 期 越 大 C 速 度 方 向 与 磁 场 平 行 D 速 度 方 向 与 磁 场 方 向 垂 直 4 如图所示，正方形区域 abcd 中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一个氢核从 ad 边的中点 m 沿着既垂直于 ad 边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从 ab 边中点 n 射出磁 场.若将磁场的磁感应强度变为原来的 2 倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（ ） A.在 b、n 之间某点 B.在 n、a 之间某点 C a 点 D.在 a、m 之间某点 5 如 图 所 示 ，有 界 匀 强 磁 场 边 界 线 SP 平 行 于 MN，速 率 不 同 的 同 种 带 电 粒 子 从 S 点 沿 SP 方 向 同 时 射 入 磁 场 ． 其 中 穿 过 a 点 的 粒 子 速 度 v1 与 MN 垂 直 ； 穿 过 b 点 的 粒 子 速 度 v2 与 MN 成 60°角 ， 设 两 粒 子 从 S 到 a、 b 所 需 时 间 分 别 为 t1 和 t2 则 t1： t2 为 （ 重 力 不 计 ） （ ） A． 1： 3 B． 4： 3 C． 1： 1 D． 3： 2 6 如图所示，半径为 r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电 粒子（不计重力），从 A 点以速度 v0 垂直磁场方向射入磁场中，并从 B 点射出，∠ AOB=120°，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（ ） A 2πr 3v B 2 3πr 3v C πr 3v D 3πr 3v 7 三个质子 1、2 和 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 B，磁场方向垂直纸面向里，整个装置处在真空中，且 不计重力.最终这三个质子打到平板 MN 上的位置到小孔的距离分别为 s1、s2 和 s3，则 A S1＞ S2＞ S3 B S1＜ S2＜ S3 C S1=S3＞ S2 D S1=S3＜ S2 8 如图所示，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径 D 等于正方形的边长，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场 方向垂直．进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边 界线进入的，则（ ） A 两个电子在磁场中运动的半径一定相同 B 两电子在磁场中运动的时 间有可能相同 C 进入圆形区域的电子一定先飞离磁场 D 进入圆形区域的电子一定 不会后飞离磁场 9 如 图 所 示 ， 分 布 在 半 径 为 r 的 圆 形 区 域 内 的 匀 强 磁 场 ， 磁 感 应 强 度 为 B， 方 向 垂 直 纸 面 向 里 ．电 荷 量 为 q、质 量 为 m 的 带 正 电 粒 子 从 磁 场 边 缘 a 点 处 沿 圆 的 半 径 AO 方 向 射 入 磁 场 ， 离 开 磁 场 时 速 度 方 向 偏 转 了 60°角 ， 试 求 ： （ 1） 粒 子 做 圆 周 运 动 的 半 径 R； （ 2） 粒 子 的 入 射 速 度 ； （ 3）若 保 持 粒 子 的 速 率 不 变 ，从 a 点 入 射 时 速 度 的 方 向 顺 时 针 转 过 60°角 ， 粒 子 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 t． 10 一 足 够 长 的 矩 形 区 域 abcd 内 有 磁 感 应 强 度 为 B， 方 向 垂 直 纸 面 向 里 的 匀 强 磁 场 ， 矩 形 区 域 的 左 边 界 ad 宽 为 L， 现 从 ad 中 点 O 垂 直 于 磁 场 射 入 一 带 电 粒 子 ，速 度 大 小 为 v0，方 向 与 ad 边 夹 角 为 θ=30°，如 图 所 示 ． 已 知 粒 子 的 电 荷 量 为 q， 质 量 为 m（ 重 力 忽 略 不 计 ）． （ 1） 若 粒 子 带 负 电 ， 且 恰 好 能 从 d 点 射 出 磁 场 ， 求 v0 的 大 小 ； （ 2） 若 粒 子 带 正 电 ， 使 粒 子 能 从 ab 边 射 出 磁 场 ， 求 v0 的 取 值 范 围 ， 以 及 此 范 围 内 粒 子 在 磁 场 中 运 动 时 间 t 的 范 围 . 11 如图所示,在 0≤x≤a,0≤y≤a/2 范围内有垂直于 xy 平面向外的匀强磁场，磁感 应强度大小为 B。坐标原点 O 处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为 m、电荷 量为 q 的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在 xy 平面内，与 y 轴正方 向的夹角分布在 0~90°范围内。已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于 a/2 到 a 之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一。求最 后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度的大小；(2)速度方向与 y 轴正方向夹角的正弦值。 12 在直径为 d 的圆形区域内存在均匀磁场、磁场方向垂直于圆面指向纸外。一电量为 q、质量的 m 的粒 子，从磁场区域的一条直径 AC 上的 A 点射入磁场，其速度大小为 v0，方向与 AC 成α 角。若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上的 D 点，AD 与 AC 的夹角为β，如图所示，求 该匀强磁场的磁感应强度 B 的大小。 13 一带电质点，质量为 M，电量为 q，以平行于 ox 轴的速度 v 从 y 轴上的 a 点射入图中 的第一象限所示的区域，为了使该质点能从 x 轴上的 B 点以垂直于 ox 轴的速度 v 射出， 可在适当的地方加一垂直于 xy 平面、磁感应强度为 B 的匀强磁场。若此磁场仅分布在一 圆形区域内，试求这圆形区域的最小半径。（重力不计） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 9. 10. 11. 12. 13.