2021版高考物理一轮复习考点集训三十八第2节磁吃运动电荷的作用含解析

2021版高考物理一轮复习考点集训三十八第2节磁吃运动电荷的作用含解析

考点集训(三十八)　第2节　磁场对运动电荷的作用 A组 ‎1．如图所示，在两个不同的匀强磁场中，磁感应强度关系B1＝2B2，当不计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时(在运动过程中粒子的速度始终与磁场垂直)，则粒子的(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．速度将加倍 B．轨道半径将加倍 C．周期将减半 D．角速度将加倍 ‎[解析] 洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向，不改变速度大小，所以粒子的速率不变．由半径公式R＝ 可知，当磁感应强度变为原来的，轨道半径将加倍．由周期公式T＝可知，当磁感应强度变为原来的，周期将加倍，角速度减半．故B正确．‎ ‎[答案] B ‎2．如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方电子的初速度方向与电流I的方向相同，均平行于纸面水平向左．下列四幅图是描述电子运动轨迹的示意图，正确的是(　　)‎ ‎[解析] 由安培定则可知，在直导线的下方的磁场的方向为垂直纸面向外，根据左手定则可以得知电子受到的力向下，电子向下偏转；通电直导线电流产生的磁场是以直导线为中心向四周变化的，离导线越远，电流产生的磁场的磁感应强度越小，由半径公式r＝知，电子运动的轨迹半径越来越大，故A正确．‎ ‎[答案] A 9‎ ‎3．如图所示，一粒子源位于一边长为a的正三角形ABC的中点O处，可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带电粒子．整个三角形位于垂直于△ABC平面的匀强磁场中，若使沿任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域，则磁感应强度的最小值为(　　)‎ A. B. C. D. ‎[解析] 如图所示，带电粒子不能射出三角形区域的最大轨迹半径是r＝·tan 30°＝a，由qvB＝m得，最小的磁感应强度B＝，选项D正确．‎ ‎[答案] D ‎4．如图，光滑半圆形轨道与光滑曲面轨道在B处平滑连接，前者置于水平向里的匀强磁场中，有一带正电小球从A由静止释放，能沿轨道前进并恰能通过半圆形轨道最高点C.现若撤去磁场，使球从静止释放仍能恰好通过半圆形轨道最高点，则释放高度H′与原释放高度H的关系是(　　)‎ A．H′>H B．H′＝H C．H′mg时，根据牛顿运动定律可得a＝－g，小物块做减速运动，速度减小时加速度减小，所以小物块做加速度减小的减速运动，最终做匀速运动，故选项C正确；若f＝μqvB＝mg时，小物块做匀速运动，故选项B正确；小物块速度变化时，则受到的洛伦磁力变化，压力变化，摩擦力变化，加速度变化，故选项A错误．‎ ‎[答案] BCD ‎10．(多选)如图所示，在B＝0.1 T的匀强磁场(水平方向)中有一边长为L＝8 cm的正方形ABCD(竖直方向)，内有一点P，它与AD和DC的距离均为1 cm，在P点有一个发射正离子的装置，能够连续不断地向纸面内的各个方向发射出速率不同的正离子，离子的质量为1.0×10－14 kg，电荷量为1.0×10－5 C，离子的重力不计，不考虑离子之间的相互作用，则(　　)‎ A．速率为5×106 m/s的离子在磁场中运动的轨迹半径是5 cm B．速率在5×106 m/s到8×106 m/s范围内的离子不可能射出正方形区域 C．速率为5×106 m/s的离子在CB边上可以射出磁场的范围为距C点距离2 cm～(1＋) cm D．离子从CB边上射出正方形区域的最小速度为(8－)×106 m/s 9‎ ‎[解析] 离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qv1B＝m，代入数据解得r1＝0.05 m＝5 cm，故A正确；P点与AD和DC的距离均为1 cm，轨迹半径r< cm的离子不可能射出正方形区域，由牛顿第二定律得qvB＝m，代入数据解得v＝5×105 m/s，速度v＜5×105 m/s的离子不能射出磁场区域，故B错误；速度大小为v1＝5×106 m/s的离子的轨迹半径r1＝5 cm.当离子运动轨迹与CD边相切于E点时，离子将从BC边F点出射，为最低出射点．由几何关系得r＝(r1－d)2＋PH2，解得PH＝3 cm，由几何关系得，F与C点的距离为CF＝5 cm－ cm＝2 cm；当离子运动轨迹与BC边相切于G点时，离子将从BC边G点出射，为最高出射点．由几何关系得r＝(L－r1－d)2＋x2，解得x＝ cm，则出射点G距C点的距离CG＝(1＋) cm.综上，出射点距C点的距离x满足2 cm

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