高考物理復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷 第一部分 高考熱點(diǎn)專項(xiàng)練 考點(diǎn)九 磁場(chǎng) 第73練 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷(帶電體)的作用

1、 第73練磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷(帶電體)的作用 eq avs4alco1(（時(shí)間20分鐘）) 思維方法1只有運(yùn)動(dòng)電荷(帶電體)在磁場(chǎng)中才受洛倫茲力作用，洛倫茲力的大小與速度大小有關(guān)2安培力可以做功，但洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功選擇題1(多選)帶電油滴以水平速度v0垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，恰做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若油滴質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則下述說法正確的是()A油滴必帶正電荷，電荷量為 eq f(mg,v0B) B油滴必帶正電荷，比荷 eq f(q,m) eq f(g,v0B) C油滴必帶負(fù)電荷，電荷量為 eq f(mg,v0B) D油滴帶什么電荷都可以，只要滿足q eq f(mg,v0B) 2如圖所示

2、的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)(方向未知)，MN為圓的水平直徑，O點(diǎn)為圓心，M點(diǎn)有一粒子發(fā)射源，能朝圓心方向發(fā)射一系列速度大小不等的相同帶電粒子，忽略粒子的重力以及粒子之間的相互作用下列說法正確的是()A在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的粒子速度大B軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角越大的粒子速度越小C粒子的速度越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期越小D粒子的速度越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期越大32022廣東肇慶一模如圖所示，某垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界為一條直線，且與水平方向的夾角為45，現(xiàn)有大量帶等量正電荷的同種粒子以大小不同的初速度從邊界上某點(diǎn)沿紙面垂直邊界射入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力及粒子之間的相互作用，下列說法正確的是()A所

3、有粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均相等B所有粒子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力大小均相等C所有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均相等D所有粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向均為豎直向下 4如圖所示，在豎直平面內(nèi)放一個(gè)光滑絕緣的半圓形軌道，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與半圓形軌道所在的平面垂直一個(gè)帶負(fù)電荷的小滑塊由靜止開始從半圓形軌道的最高點(diǎn)M滑下到最右端的過程中，下列說法中正確的是()A滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度比磁場(chǎng)不存在時(shí)大B滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的加速度比磁場(chǎng)不存在時(shí)小C滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力比磁場(chǎng)不存在時(shí)小D滑塊從M點(diǎn)到最低點(diǎn)所用時(shí)間與磁場(chǎng)不存在時(shí)相等52022河北模擬演練如圖，x軸正半軸與虛線所圍區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B

4、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里甲、乙兩粒子分別從虛線上距x軸h與2h的高度以速率v0沿x軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng)，并都從P點(diǎn)離開磁場(chǎng)，OP eq f(1,2) h.則甲、乙兩粒子的比荷之比為(不計(jì)重力，sin 370.6，cos 370.8)()A3241 B5641C6441 D41286(多選)如圖所示，兩個(gè)傾角分別為30和60的足夠長(zhǎng)光滑絕緣斜面固定于水平地面上，并處于方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的小滑塊甲和乙分別從兩個(gè)斜面頂端由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，兩小滑塊都將飛離斜面，在此過程中()A甲滑塊飛離斜面瞬間的速度比乙滑塊飛離斜面瞬間的速度大B甲滑塊在斜

5、面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比乙滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短C兩滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移大小相同D兩滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中，重力的平均功率相等7(多選)2022湖北武漢檢測(cè)如圖所示，在矩形區(qū)域MNPE中有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從M點(diǎn)沿MN方向發(fā)射兩個(gè)粒子，兩粒子分別從P、Q射出已知MEPQQE，則兩粒子()A速率之比為52B速率之比為53C在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為5390D在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為3790第73練磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷（帶電體）的作用1答案：AB解析：油滴水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，其所受洛倫茲力必向上與重力平衡，故帶正電，其電荷量q eq f(mg,v0B) ，油滴的比荷為 eq f(q,m) eq f

6、(g,Bv0) ，A、B項(xiàng)正確2答案：B解析：因?yàn)槭且幌盗匈|(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子，由T eq f(2m,Bq) 可知粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，C、D錯(cuò)誤；由粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t eq f(,2) T，可知在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的帶電粒子，圓心角越大，半徑越小，由r eq f(mv,Bq) 可知速度越小，故A錯(cuò)誤，B正確3答案：C解析：由qvBm eq f(v2,R) 得R eq f(mv,qB) ，由于粒子的初速度方向相同但是大小不同，故所有粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不相等，其所受到的洛倫茲力大小也不相等，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)題意畫出粒子的軌跡如圖所示，則所有粒子垂直邊界進(jìn)

7、入，垂直邊界射出，圓心角均為180，而粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t eq f(,2) eq f(2R,v) eq f(m,qB) ，所以所有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均相等，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤4答案：D解析：由于洛倫茲力不做功，故與磁場(chǎng)不存在時(shí)相比，滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度不變，A錯(cuò)誤；滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的加速度a eq f(v2,R) ，則與磁場(chǎng)不存在時(shí)相比，滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的加速度不變，B錯(cuò)誤；由左手定則可知，滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)受到的洛倫茲力向下，而與磁場(chǎng)不存在時(shí)相比，滑塊經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)所受的向心力不變，故對(duì)軌道的壓力變大，C錯(cuò)誤；由于洛倫茲力方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，在任意一點(diǎn)，滑塊經(jīng)過時(shí)的速度與磁場(chǎng)不存

8、在時(shí)相比均不變，則滑塊從M點(diǎn)到最低點(diǎn)所用時(shí)間與磁場(chǎng)不存在時(shí)相等，D正確5答案：C解析：作出兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示，設(shè)甲、乙兩粒子的軌跡半徑分別為R1、R2，由幾何關(guān)系得CP eq f(1,2) hh tan 37，R eq oal(sup11(2),sdo4(1) （R1h）2CP2，解得R1 eq f(41,32) h；由幾何關(guān)系得DP eq f(1,2) h2h tan 37，R eq oal(sup11(2),sdo4(2) （2hR2）2DP2，解得R22h（O2與D點(diǎn)重合）；又由qvBm eq f(v2,R) 得R eq f(mv,qB) ，整理得 eq f(q,m) eq f(

9、v,RB) ，所以甲、乙兩粒子的比荷與兩粒子的軌跡半徑成反比，即 eq f(q1,m1) eq f(q2,m2) R2R16441，C正確，A、B、D錯(cuò)誤6答案：AD解析：小滑塊飛離斜面時(shí)，洛倫茲力與重力垂直斜面的分力平衡，故mg cos qvmB，解得vm eq f(mg cos ,qB) ，所以斜面傾角越小，飛離斜面瞬間的速度越大，故甲滑塊飛離時(shí)速度較大，故A正確；滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度恒定不變，由受力分析和牛頓第二定律可得加速度ag sin ，所以甲的加速度小于乙的加速度，因?yàn)榧罪w離時(shí)的速度大于乙飛離時(shí)的速度，由vmat得，甲在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于乙在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故B錯(cuò)誤；由以上

10、分析和x eq f(v eq oal(sup1(2),sdo1(m) ,2a) 可知，甲在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移大于乙在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移，故C錯(cuò)誤；由平均功率的公式得，滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中，重力的平均功率PF eq o(v,sup6() sin mg eq f(vm,2) sin eq f(m2g2sin cos ,2qB) ，因sin 30cos 60，sin 60cos 30，故兩滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的平均功率相等，故D正確7答案：AC解析：根據(jù)題述情境，可畫出兩個(gè)粒子在矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示設(shè)MEa，則r2a，對(duì)從P點(diǎn)射出的粒子，由幾何關(guān)系有r eq oal(sup11(2),sdo4(1) （2a）2（r1a）2，解得r12.5a.粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力有qvB eq f(mv2,r) ，可得v eq f(qrB,m) ，兩粒子的速率之比為v1v2r1r22.5152，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤從P點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)的圓心角的正弦值sin 1 eq f(2a,2.5a) 0.8，即1 eq f(53,180) ，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)