2020届高考物理一轮复习 第8章 磁场 2 第二节 磁场对运动电荷的作用课后达标能力提升 新人教版

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2020届高考物理一轮复习 第8章 磁场 2 第二节 磁场对运动电荷的作用课后达标能力提升 新人教版

‎2 第二节 磁场对运动电荷的作用 ‎(建议用时:60分钟)‎ 一、单项选择题 ‎1.(2018·连云港中学期末)‎ 如图所示,在赤道处,将一小球向东水平抛出,落地点为a;给小球带上电荷后,仍以原来的速度抛出,考虑地磁场的影响,下列说法正确的是(  )‎ A.无论小球带何种电荷,小球仍会落在a点 B.无论小球带何种电荷,小球下落时间都会延长 C.若小球带负电荷,小球会落在更远的b点 D.若小球带正电荷,小球会落在更远的b点 解析:选D.地磁场在赤道上空水平由南向北,从南向北观察,如果小球带正电荷,则洛伦兹力斜向右上方,该洛伦兹力在竖直向上的方向和水平向右方向均有分力,因此,小球落地时间会变长,水平位移会变大;同理,若小球带负电,则小球落地时间会变短,水平位移会变小,故D正确.‎ ‎2.“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞.已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变.由此可判断所需的磁感应强度B正比于(  )‎ A.          B.T C. D.T2‎ 解析:选A.考查带电粒子在磁场中的圆周运动问题.由题意知,带电粒子的平均动能Ek=mv2∝T,故v∝.由qvB=整理得:B∝,故选项A正确.‎ ‎3.‎ 初速度为v0的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示,则(  )‎ 9‎ A.电子将向右偏转,速率不变 B.电子将向左偏转,速率改变 C.电子将向左偏转,速率不变 D.电子将向右偏转,速率改变 解析:选A.由安培定则可知,通电导线右方磁场方向垂直纸面向里,则电子受洛伦兹力方向由左手定则可判知向右,所以电子向右偏;由于洛伦兹力不做功,所以电子速率不变.‎ ‎4.‎ 如图所示,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,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是(  )‎ A.a粒子速率最大,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短 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:选B.由题图可知,粒子a的运动半径最小,圆心角最大,粒子c的运动半径最大,圆心角最小,由洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力可得:qvB=m,故半径公式r=,T==,故在质量、带电荷量、磁场的磁感应强度都相同的情况下,速率越小,半径越小,所以粒子a的运动速率最小,粒子c的运动速率最大,而带电粒子在磁场中的运动时间只取决于运动所对应的圆心角,所以粒子a的运动时间最长,粒子c的运动时间最短.‎ ‎5.‎ ‎(2018·盐城质检)如图所示,ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形,磁场垂直于纸面向外,比荷为的电子以速度v0从A点沿AB方向射入,欲使电子能经过BC边,则磁感应强度B的取值应为(  )‎ 9‎ A.B>        B.B< C.B< D.B> 解析:‎ 选C.由题意,若电子正好经过C点,其运动轨迹如图所示,此时其圆周运动的半径R==,要想电子从BC边经过,圆周运动的半径要大于,由带电粒子在磁场中运动的半径公式r=,有<,即B<,C选项正确.‎ ‎6.‎ 如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过Δt时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角.现将带电粒子的速度变为,仍从A点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为(  )‎ A.Δt   B.2Δt C.Δt  D.3Δt 解析:‎ 选B.粒子沿半径方向进入圆形磁场区域时,一定沿半径方向射出,如图.粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,由qvB=m得R=,T=.‎ 9‎ 由数学知识得:粒子以速度v进入磁场时,圆周运动的半径R=r,转过的圆心角θ=60°;粒子以速度进入磁场时,圆周运动的半径R′=r,转过的圆心角θ′=120°,周期T与速度无关,所以t′=Δt=2Δt,B正确.‎ 二、多项选择题 ‎7.‎ ‎(2018·徐州质检)如图所示,在垂直纸面向里的水平匀强磁场中,水平放置一根粗糙绝缘细直杆,有一个重力不能忽略、中间带有小孔的带正电小球套在细杆上.现在给小球一个水平向右的初速度v0,假设细杆足够长,小球在运动过程中电荷量保持不变,杆上各处的动摩擦因数相同,则小球运动的速度v与时间t的关系图象可能是(  )‎ 解析:选BD.由左手定则可判定洛伦兹力的方向竖直向上,若Bqv0=mg,球与杆之间无压力作用,即无摩擦力作用,球匀速运动,对应于B图象;若Bqv0>mg,杆对球有向下的压力,由Bqv0=mg+FN知压力随球速度的减小而减小,再由ma=Ff=μFN知小球做加速度逐渐减小的减速运动,对应速度图线的斜率逐渐减小,直到速度减小到使洛伦兹力等于重力后小球匀速运动,题目中无与此情况对应的图象;若Bqv0
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