2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 磁場 第二節(jié) 磁場對運(yùn)動電荷的作用隨堂檢測 新人教版.doc

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第二節(jié) 磁場對運(yùn)動電荷的作用 1. (高考全國卷Ⅰ)如圖，MN為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場(未畫出)．一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點(diǎn)垂直于鋁板向上射出，從Q點(diǎn)穿越鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)O.已知粒子穿越鋁板時(shí)，其動能損失一半，速度方向和電荷量不變．不計(jì)重力．鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為(　　) A．2　　　　　　　　　　 B． C．1 D． 解析：選D.設(shè)帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)初速度為v1，從Q點(diǎn)穿過鋁板后速度為v2，則Ek1＝mv，Ek2＝mv，由題意可知Ek1＝2Ek2，即mv＝mv，則＝.粒子做圓周運(yùn)動的向心力由洛倫茲力提供，即qvB＝，得R＝，由題意可知＝，所以＝＝， 故選項(xiàng)D正確． 2. (2016高考四川卷)如圖所示，正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場．一帶正電的粒子從f點(diǎn)沿fd方向射入磁場區(qū)域，當(dāng)速度大小為vb時(shí)，從b點(diǎn)離開磁場，在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為tb；當(dāng)速度大小為vc時(shí)，從c點(diǎn)離開磁場，在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為tc.不計(jì)粒子重力．則(　　) A．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝2∶1 B．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝1∶2 C．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝2∶1 D．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝1∶2 解析： 選A.設(shè)正六邊形的邊長為L，一帶正電的粒子從f點(diǎn)沿fd方向射入磁場區(qū)域，當(dāng)速度大小為vb時(shí)，從b點(diǎn)離開磁場，由幾何關(guān)系可知，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑rb＝L，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌跡所對應(yīng)的圓心角為120，由洛倫茲力提供向心力Bqvb＝，得L＝，且T＝，得tb＝；當(dāng)速度大小為vc時(shí)，從c點(diǎn)離開磁場，由幾何關(guān)系可知，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌跡所對應(yīng)的圓心角2θ＝60，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑rc＝L＋＝2L，同理有2L＝，tc＝，解得vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝2∶1，A正確． 3．(2015高考全國卷Ⅰ)兩相鄰勻強(qiáng)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同、方向平行．一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子(不計(jì)重力)，從較強(qiáng)磁場區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的(　　) A．軌道半徑減小，角速度增大 B．軌道半徑減小，角速度減小 C．軌道半徑增大，角速度增大 D．軌道半徑增大，角速度減小 解析：選D.分析軌道半徑：帶電粒子從較強(qiáng)磁場區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的速度v大小不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，由公式r＝可知，軌道半徑增大．分析角速度：由公式T＝可知，粒子在磁場中運(yùn)動的周期增大，根據(jù)ω＝知角速度減?。x項(xiàng)D正確． 4. (2018河南商丘模擬)在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy中，有一個(gè)圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)，磁場方向垂直于xOy平面，O點(diǎn)為該圓形區(qū)域邊界上的一點(diǎn)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的帶電粒子(不計(jì)重力)從O點(diǎn)以初速度v0沿x軸正方向進(jìn)入磁場，已知粒子經(jīng)過y軸上P點(diǎn)時(shí)速度方向與y軸正方向夾角為θ＝30，OP＝L，求： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向； (2)該圓形磁場區(qū)域的最小面積． 解析： (1)由左手定則得磁場方向垂直xOy平面向里．粒子在磁場中做弧長為圓周的勻速圓周運(yùn)動，如圖所示，粒子在Q點(diǎn)飛出磁場．設(shè)其圓心為O′，半徑為R.由幾何關(guān)系有(L－R)sin 30＝R，所以R＝L.由牛頓第二定律有qv0B＝m，故R＝. 由以上各式得磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝. (2)設(shè)磁場區(qū)域的最小面積為S.由幾何關(guān)系得 直徑＝R＝L， 所以S＝π＝L2. 答案：(1)　方向垂直于xOy平面向里　(2)L2