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1、北京專用高考物理一輪復(fù)習(xí)第十一章磁場第2講洛倫茲力帶電粒子在勻強磁場中的運動檢測第2講洛倫茲力帶電粒子在勻強磁場中的運動基礎(chǔ)鞏固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.（2017北京海淀期末，2,3分）來自太陽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，將會對地球上的生命帶來危害。但由于地磁場（如圖所示）的存在改變了宇宙射線中帶電粒子的運動方向，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的作用下運動情況的判斷卜列說法中正確的是（）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

2、的作用將向東偏轉(zhuǎn)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，它可能在地磁場中做勻速圓周運動3.（2014北京理綜，16,6分）帶電粒子a、b在同一勻強磁場中彳勻速圓周運動，它們的動量大小相等,a運動的半徑大于b運動的半徑。若a、b的電荷量分別為qa、qb,質(zhì)量分別為m、m）,周期分別為Ta、Tb。則一定有（）A.qaqbB.mambC.TaTbD.,%0）。粒子沿紙面以大小為v的速度從OM勺某點向左上方射入磁場，速度與OM成30角。已知該粒子

3、在磁場中的運動軌跡與ONR有一個交點，并從OMk另一點射出磁場。不計重力。粒子離開磁場的出射點到兩平面交線。的距離為（）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磁場，P為磁場邊界上的一點。大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場。若粒子射入速率為vi,這些粒子在磁場邊界的出射點分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為V2,相應(yīng)的出射點分布在三分之一圓周上。不計重力及帶電粒子之間的相互作用。則V2：V1為（）A.虛：2B.%2：1CT號：1D.3:&4 .如圖，空間存在方向垂直于紙面(xOy平面)向里的磁場。在x0區(qū)域，磁感應(yīng)強度的大小為Bo；x1)。一質(zhì)量

4、為m電荷量為q(q0)的帶電粒子以速度vo從坐標(biāo)原點。沿x軸正向射入磁場，此時開始計時。當(dāng)粒子的速度方向再次沿x軸正向時，求(不計重力)(1)粒子運動的時間；(2)粒子與O點間的距離。答案精解精析基礎(chǔ)鞏固1.B由左手定則可知,選項B正確。2 .A高能帶電粒子在地磁場中受洛倫茲力影響，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B錯；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，做直線運動，C、D錯。3 .A帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，則有：qvB2rrm周期T=由于RR?,pa=pb,Ba=8,故q

5、ara,又qvB=m,r=1，則VbVa,對f洛=qvB,則2irr27rmf洛bf洛a。T=0打，兩者周期相同，但b的運動軌跡所對圓心角小,b在磁場中運動時間較短。7 .D細(xì)線斷開前，帶負(fù)電的小球做逆時針方向的勻速圓周運動，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，做勻速圓周運動，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Do8 .答案見解析解析（1）如圖所示(2)帶電粒子運動過程中所受洛倫茲力F 洛=qvB洛倫茲力充當(dāng)向心力F洛=mr網(wǎng)解得軌道半徑二區(qū)Znr2irm(3)帶電粒子運動周期T=廿二1弭m

6、v21Tm9 .。答案(1)qH國“(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動的半徑mvR二2tR勻速圓周運動的周期T=v=qfi(2)粒子受電場力F二qE,洛倫茲力f二qvB。粒子做勻速直線運動，則qE=qvB場強E的大小E二vB綜合提能1.B甲放出粒子乙，形成粒子丙的過程動量守恒，則以甲運動方向為正方向有：m甲v甲二m丙v丙-m乙v乙。由I2匚vmv于乙不帶電，貝Uq甲二q丙，由qvB=mr,r=更L,可知r甲r丙，因此B正確。2vmv2.D粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示，由qvB二m得R4打，分析圖中角度關(guān)系可知，PO半徑與OQ半徑在同一條直線上。

7、4mv貝U PQ=2R所以O(shè)Q=4R=月,選項3.C設(shè)速率為vi的粒子最遠(yuǎn)出射點為D正確。M,速率為v2的粒子最遠(yuǎn)出射點為N,如圖所示，則由幾何知識得PM RPN=,r 2= J = 2 Rr 1=mpmi?由qvB= T得r=qB,故%=i=l ,選項C正確。irm4.。答案（i）%q（i+，）2叫i（2）卜;（1-）卡解析本題考查帶電粒子在磁場中的運動。（1）在勻強磁場中,帶電粒子做圓周運動。設(shè)在x0區(qū)域，圓周半徑為R;在x0區(qū)域,圓周半徑為R2o由洛倫茲力公式及牛頓定律得2為qBovo=m】q入Bovo=m上粒子速度方向轉(zhuǎn)過180。時，所需時間ti為粒子再轉(zhuǎn)過180時，所需時間t2為t2=聯(lián)立式得，所求時間為（2）由幾何關(guān)系及式得，所求距離為