《2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)第十一章磁場(chǎng)第2講洛倫茲力帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)第十一章磁場(chǎng)第2講洛倫茲力帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)第十一章磁場(chǎng)第2講洛倫茲力帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)檢測(cè) 1.如圖所示的四幅圖中,正確標(biāo)明了帶正電的粒子所受洛倫茲力f方向的是(　　) 2.(xx北京海淀期末,2,3分)來自太陽(yáng)和其他星體的宇宙射線中含有大量高能帶電粒子,若這些粒子都直接到達(dá)地面,將會(huì)對(duì)地球上的生命帶來危害。但由于地磁場(chǎng)(如圖所示)的存在改變了宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,使得很多高能帶電粒子不能到達(dá)地面。若不考慮地磁偏角的影響,關(guān)于上述高能帶電粒子在地磁場(chǎng)的作用下運(yùn)動(dòng)情況的判斷,下列說法中正確的是(　　) A.若帶電粒子帶正電,且沿地球赤道平面射向地心,則由于地磁場(chǎng)的作用將向東偏轉(zhuǎn)

2、B.若帶電粒子帶正電,且沿地球赤道平面射向地心,則由于地磁場(chǎng)的作用將向北偏轉(zhuǎn) C.若帶電粒子帶負(fù)電,且沿垂直地球赤道平面射向地心,則由于地磁場(chǎng)的作用將向南偏轉(zhuǎn) D.若帶電粒子沿垂直地球赤道平面射向地心,它可能在地磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 3.(xx北京理綜,16,6分)帶電粒子a、b在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們的動(dòng)量大小相等,a運(yùn)動(dòng)的半徑大于b運(yùn)動(dòng)的半徑。若a、b的電荷量分別為qa、qb,質(zhì)量分別為ma、mb,周期分別為Ta、Tb。則一定有(　　) A.qa

3、粒子通過氣泡室中的液體時(shí)能量降低,在它的周圍有氣泡形成,顯示出它的徑跡。如圖所示為帶電粒子在氣泡室運(yùn)動(dòng)徑跡的照片,氣泡室處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。下列有關(guān)甲、乙兩粒子的判斷正確的是(　　) A.甲粒子帶正電 B.乙粒子帶負(fù)電 C.甲粒子從b向a運(yùn)動(dòng) D.乙粒子從c向d運(yùn)動(dòng) 5.(xx北京豐臺(tái)一模,17)如圖所示,甲、乙兩個(gè)帶等量異種電荷而質(zhì)量不同的帶電粒子,以相同的速率經(jīng)小孔P垂直磁場(chǎng)邊界MN,進(jìn)入方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并垂直磁場(chǎng)邊界MN射出磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。不計(jì)粒子所受重力及空氣阻力,下列說法正確的是(　　) A.甲帶負(fù)電

4、荷,乙?guī)д姾? B.甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量 C.洛倫茲力對(duì)甲做正功 D.甲在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于乙在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 6.(xx北京西城二模,16)如圖所示,有一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,O為圓的圓心,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。兩個(gè)正、負(fù)電子a、b,以不同的速率沿著PO方向進(jìn)入磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。不計(jì)電子之間的相互作用及重力。a與b比較,下列判斷正確的是　(　　) A.a為正電子,b為負(fù)電子 B.b的速率較大 C.a在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力較大 D.b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng) 7.(xx北京朝陽(yáng)期末,9,3分)在光滑絕緣水平面上,用絕緣細(xì)線拉著一帶負(fù)電的小球,在水平面內(nèi)繞豎直方向的軸做逆

5、時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng),整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),俯視圖如圖所示。若小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)細(xì)線突然斷開,則小球此后(　　) A.仍做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng),但半徑減小 B.仍保持原來速度大小,做勻速直線運(yùn)動(dòng) C.做順時(shí)針方向的曲線運(yùn)動(dòng),但不是圓周運(yùn)動(dòng) D.做順時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng),半徑可能不變 8.(xx北京東城期末,16)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以垂直于磁場(chǎng)方向的速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 (1)畫出粒子此時(shí)所受洛倫茲力的方向及運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖; (2)推導(dǎo)軌道半徑公式; (3)推導(dǎo)運(yùn)動(dòng)周期公式。

6、 9.(xx北京理綜,22,16分)如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,以初速度v沿垂直磁場(chǎng)方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)帶電粒子所受重力。 (1)求粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T; (2)為使該粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),還需要同時(shí)存在一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng),求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。 綜合提能 1.(xx北京海淀一模,18)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一帶正電的粒子甲做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí),突然向與原運(yùn)動(dòng)相反的方向放出一個(gè)不帶電的粒子乙,形成一個(gè)新的粒子丙

7、。如圖所示,用實(shí)線表示粒子甲運(yùn)動(dòng)的軌跡,虛線表示粒子丙運(yùn)動(dòng)的軌跡。若不計(jì)粒子所受重力及空氣阻力的影響,則粒子甲和粒子丙運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是(　　) 2.平面OM和平面ON之間的夾角為30°,其橫截面(紙面)如圖所示,平面OM上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)。粒子沿紙面以大小為v的速度從OM的某點(diǎn)向左上方射入磁場(chǎng),速度與OM成30°角。已知該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有一個(gè)交點(diǎn),并從OM上另一點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)重力。粒子離開磁場(chǎng)的出射點(diǎn)到兩平面交線O的距離為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. B.

8、C. D. 3.如圖,虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)。大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn),在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入速率為v1,這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上;若粒子射入速率為v2,相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上。不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用。則v2∶v1為(　　) A.∶2 B.∶1 C.∶1 D.3∶ 4.如圖,空間存在方向垂直于紙面(xOy平面)向里的磁場(chǎng)。在x≥0區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0;x<0區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為λB0(常數(shù)λ>1)。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子以速度v0從坐標(biāo)

9、原點(diǎn)O沿x軸正向射入磁場(chǎng),此時(shí)開始計(jì)時(shí)。當(dāng)粒子的速度方向再次沿x軸正向時(shí),求(不計(jì)重力) (1)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間; (2)粒子與O點(diǎn)間的距離。 答案精解精析 基礎(chǔ)鞏固 1.B　由左手定則可知,選項(xiàng)B正確。 2.A　高能帶電粒子在地磁場(chǎng)中受洛倫茲力影響,由左手定則可判斷,若帶電粒子帶正電,且沿地球赤道平面射向地心,受到向東的洛倫茲力,則粒子向東偏轉(zhuǎn),A對(duì)B錯(cuò);若帶電粒子沿垂直地球赤道平面射向地心,它將不受洛倫茲力,做直線運(yùn)動(dòng),C、D錯(cuò)。 3.A　帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,

10、則有: qvB=,得軌跡半徑R== 周期T== 由于Ra>Rb,pa=pb,Ba=Bb,故qar乙,所以m甲>m乙,又T=,則T甲> T乙,t甲=T甲,t乙=T乙,故t甲>t乙,B選項(xiàng)正確,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.B

11、　由左手定則可知b帶正電,a帶負(fù)電,由題圖可知rb>ra,又qvB=m,r=,則vb>va,對(duì)f洛=qvB,則 f洛b>f洛a。T==,兩者周期相同,但b的運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)圓心角小,b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短。 7.D　細(xì)線斷開前,帶負(fù)電的小球做逆時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng),在A位置小球受的拉力方向向左,洛倫茲力方向向右,合力充當(dāng)向心力;細(xì)線斷了以后,小球在A位置受的洛倫茲力向右,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力大小可能與細(xì)線斷前小球所受合力相等,軌跡半徑可能不變。故選D。 8.答案　見解析 解析　(1)如圖所示 (2)帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程中所受洛倫茲力F洛=qvB 洛倫茲力充當(dāng)向心力F洛=m 解得

12、軌道半徑r= (3)帶電粒子運(yùn)動(dòng)周期T== 9.答案　(1)　　(2)vB 解析　(1)洛倫茲力提供向心力,有f=qvB=m 帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R= 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T== (2)粒子受電場(chǎng)力F=qE,洛倫茲力f=qvB。粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),則qE=qvB 場(chǎng)強(qiáng)E的大小E=vB 綜合提能 1.B　甲放出粒子乙,形成粒子丙的過程動(dòng)量守恒,則以甲運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较蛴?m甲v甲=m丙v丙-m乙v乙。由于乙不帶電,則q甲=q丙,由qvB=m,r=,可知r甲

13、與O'Q半徑在同一條直線上。 則PQ=2R,所以O(shè)Q=4R=,選項(xiàng)D正確。 3.C　設(shè)速率為v1的粒子最遠(yuǎn)出射點(diǎn)為M,速率為v2的粒子最遠(yuǎn)出射點(diǎn)為N,如圖所示,則由幾何知識(shí)得 r1==,r2==R = 由qvB=得r=,故==,選項(xiàng)C正確。 4.答案　(1)(1+) (2)(1-) 解析　本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。 (1)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)在x≥0區(qū)域,圓周半徑為R1;在x<0區(qū)域,圓周半徑為R2。由洛倫茲力公式及牛頓定律得 qB0v0=m① qλB0v0=m② 粒子速度方向轉(zhuǎn)過180°時(shí),所需時(shí)間t1為 t1=③ 粒子再轉(zhuǎn)過180°時(shí),所需時(shí)間t2為 t2=④ 聯(lián)立①②③④式得,所求時(shí)間為 t0=t1+t2=(1+)⑤ (2)由幾何關(guān)系及①②式得,所求距離為 d0=2(R1-R2)=(1-)⑥