【全程復(fù)習(xí)】2014屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)方略8.2磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用課時(shí)提能演練(含解析)新人教版

1、全程復(fù)習(xí)2014 屆高考物理全程復(fù)習(xí)方略（人教版-第一輪）課時(shí)提能演練（含詳細(xì)解析）8.2 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用（40 分鐘 100 分）、選擇題（本題共 8 小題，每題 9 分，至少一個(gè)答案正確，選不全得5 分，共 72 分）1.如圖所示,在通電直導(dǎo)線下方，有一電子沿平行導(dǎo)線方向以速度運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)半徑的判斷正確的是（）A.將沿軌跡I運(yùn)動(dòng)，半徑越來(lái)越小B. 將沿軌跡I運(yùn)動(dòng)，半徑越來(lái)越大C. 將沿軌跡n運(yùn)動(dòng)，半徑越來(lái)越小D. 將沿軌跡n運(yùn)動(dòng)，半徑越來(lái)越大2.電荷量為+q 的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下面說(shuō)法中正確的是（）A. 只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同B. 如果把+q 改為-q，且速度反

2、向、大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變C.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場(chǎng)方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直D.粒子只受到洛倫茲力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能不變3.（2011 海南高考）空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中的正方形為其邊界.一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場(chǎng)的方向從O 點(diǎn)入射.這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子，不計(jì)重力.下列說(shuō)法正確的是（）A.入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同B.入射速度相同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同C. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同D. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子，

3、其軌跡所對(duì)的圓心角一定越大4. 一束帶電粒子以同一速度，并從同一位置進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中它們 的軌跡如圖所示.粒子 q1的軌跡半徑為1,粒子 q2的軌跡半徑為2,且 r2=2n，q1、q2分別是它們的帶電量，則（）A.q1帶負(fù)電、q2帶正電，比荷之比為 乂：業(yè)=2：1v 向左運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于電子的m1m2速帶電粒子時(shí)，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒分別與高頻電源相連.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) 的動(dòng)能Ek隨時(shí)間 t 的變化規(guī)律如圖乙所示，忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，則下列判斷 正確的是（）A. 在 E輕4mC.使粒子的速度5BqIv-4mD.使粒子的速度凹 vvv4m5BqI4m二、計(jì)算題（本大題共

4、 2 小題，共 28 分，要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位）9.（2012 肇慶模擬）（12 分）如圖所示，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方向都垂直 于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以直徑AA 為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域I、n中，直徑AA與 A1A3的夾角為 60 , 一質(zhì)量為 m 帶電荷量為+q 的粒子以某一速 度從I區(qū)的邊緣點(diǎn) A1處沿與 A1A3成 30角的方向射入磁場(chǎng)，再以垂直AA4的方向經(jīng)過(guò)圓心 o 進(jìn)入n區(qū)，最后再?gòu)?Ae處射出磁場(chǎng).已知該粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為 t，求I區(qū)和n區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和 B2的大?。ê雎粤Ｗ又亓Γ?10.（16 分）在實(shí)驗(yàn)室中，需要控制某些帶

5、電粒子在某區(qū)域內(nèi)的滯留時(shí)間，以達(dá)到預(yù)想的實(shí)驗(yàn)效果.現(xiàn)設(shè)想在 xOy 的紙面內(nèi)存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在O 點(diǎn)到 P 點(diǎn)區(qū)A.mV 日qRtan 2C.mvqRsi n域的 x 軸上方，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,方向垂直紙面向外，在 x 軸下方，磁感應(yīng)強(qiáng) 度大小也為 B,方向垂直紙面向里， OP 兩點(diǎn)距離為 X0.現(xiàn)在原點(diǎn) O 處以恒定速 度 V0不斷地向第一象限內(nèi)發(fā)射氘核粒子 .（1）設(shè)粒子以與 x 軸成 45 角從 0 點(diǎn)射出，第一次與x 軸相交于 A 點(diǎn)，第 n 次與 x 軸交于 P點(diǎn)，求氘核粒子的比荷（用已知量 B xo、Vo、n 表示）,并求 OA 段粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的弧長(zhǎng)（用m已知量 xo、

6、vo、n 表示）.求粒子從 O 點(diǎn)到 A 點(diǎn)所經(jīng)歷時(shí)間 ti和從 O 點(diǎn)到 P 點(diǎn)所經(jīng)歷時(shí)間 t（用已知量 xo、vo、n 表示）.答案解析1. 【解析】選 A.根據(jù)安培定則可以確定導(dǎo)線下方磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，再根據(jù)左手定則和電子帶負(fù)電知，電子受洛倫茲力方向向上.再根據(jù)r =mV,B 越來(lái)越大，故 r 越來(lái)越小，故 AqB正確.2. 【解析】選 B、D因?yàn)槁鍌惼澚Φ拇笮〔坏c粒子速度大小有關(guān)，而且與粒子速度方向有關(guān)，如當(dāng)粒子速度與磁場(chǎng)垂直時(shí)F=Bqv,當(dāng)粒子速度與磁場(chǎng)平行時(shí)F=0.再者由于洛倫茲力的方向永遠(yuǎn)與粒子速度方向垂直，因此速度方向不同時(shí)， 洛倫茲力的方向也不同，所以 A 選項(xiàng)錯(cuò)誤.

7、因?yàn)?q 改為-q 且速度反向時(shí)所形成的電流方向與原+q 運(yùn)動(dòng)形成的電流方向相同，由左手定則可知洛倫茲力方向不變，再由F=Bqv 知大小不變，所以 B 選項(xiàng)正確.因?yàn)殡姾蛇M(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向可以與磁場(chǎng)成任意夾角，所以C 選項(xiàng)錯(cuò)誤因?yàn)槁鍌惼澚偱c速度垂直，所以洛倫茲力不做功，粒子動(dòng)能不變，洛倫茲力只改變粒子的運(yùn)動(dòng)方向，所以D 選項(xiàng)正確.3. 【解析】選 B、D.根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期，由此可知兩種粒子在磁qB場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期相同， 若速度不同的粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角相同時(shí)，軌跡可以不同，但運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，由半徑公式mv可知，入射速度相同的粒子軌跡相同，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)qB6動(dòng)的時(shí)間tT,即由

8、軌跡所對(duì)的圓心角決定，故 B D 正確，A、C 錯(cuò)誤.2?！咀兪絺溥x】 如圖所示,在半徑為 R 的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)在邊長(zhǎng)為 2R 的正方形區(qū)域里 也有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同兩個(gè)相同的帶電粒子以相同的速率分別從M N 兩點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng).在 M 點(diǎn)射入的帶電粒子，其速度方向指向圓心；在 N 點(diǎn)射入的帶電粒子,速度方向與邊界垂直，且 N 點(diǎn)為正方形邊長(zhǎng)的中點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（）A. 帶電粒子在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間可能相同B. 從 M 點(diǎn)射入的帶電粒子可能先飛出磁場(chǎng)C. 從 N 點(diǎn)射入的帶電粒子可能先飛出磁場(chǎng)D.從 N 點(diǎn)射入的帶電粒子不可能比M 點(diǎn)射入的帶電粒子先飛出磁場(chǎng)【解析】

9、 選 A、B、D.畫軌跡草圖如圖所示,容易得出粒子在圓形磁場(chǎng)中的軌跡長(zhǎng)度（或軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角）不會(huì)大于在正方形磁場(chǎng)中的,故AB、D 正確.24.【解析】選 C.根據(jù)qvB = m仝，r =知,半徑與比荷成反比.故出：坐=r2：幾=21.r qBm!m2再根據(jù)左手定則知,qi帶正電,q2帶負(fù)電，故 C 正確.5.【解析】選A、D.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與速度大小無(wú)關(guān)，因此,在E.4m4m（2 分）由幾何知識(shí)和題意可知，軌道半徑R=R,則 R = qBi軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角弓二一3（1 分）（2 分）則運(yùn)動(dòng)時(shí)間_ 2兀mt1z6 6qB13qB1（2 分）R粒子在n區(qū)運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心

10、在OA的中點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知軌跡半徑R2,2mv則 R =-qB2（2 分）由題意知：nmnmt = 1 t2：3qB! qB2（1 分）由式聯(lián)立解得:5二m -5二m6qr, 2=q?（2 分）答案：5二m5二m6qt3qtio.【解析】（i）氘核粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),2由牛頓第二定律得qBv0二卬亠R（2 分）解得粒子運(yùn)動(dòng)的半徑 R=如（2qB分）由幾何關(guān)系知，粒子從 A 點(diǎn)到 O 點(diǎn)的弦長(zhǎng)為、2R，由題意知nLR =x0（2 分）解得氘核粒子的比荷：q=上 2 巴軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角02=n，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2-2二mqB2（2 分）（2 分）mx0B由幾何關(guān)系得，0A 段粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的弧長(zhǎng):0A - jR，圓心角：t -2(2由以上各式解得OA =2X04n【總結(jié)提升】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)應(yīng)注意的五大問(wèn)題處理帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的關(guān)鍵是畫出符合題意的運(yùn)動(dòng)軌跡圖定圓心，然后根據(jù)幾何關(guān)系確定半徑、圓心角其中半徑和帶電粒子的速率密切相關(guān)；圓心角和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相聯(lián)系.同時(shí)還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面: (1)注意粒子的電性及運(yùn)