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物理2019年高考复习磁场对运动电荷的作

用专题训练（有答案）

磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子

组成的，但磁场是客观存在的。下面是查字典物理网整理的磁场对运动电荷的作用专题训练，请考生及时练习。

一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题至少一个答案正确,选不全得3分)

1.电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列说法中正确的是 () A.速率越大,周期越大 B.速率越小,周期越大

C.速度方向与磁场方向平行 D.速度方向与磁场方向垂直

2.(2019黄山模拟)下列各图中,运动电荷的速度方向,磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是 ()

3.(2019百色模拟)如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为 () A.1∶2B.2∶1C.1∶D.1∶1

4.(2019大纲版全国卷)质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,已知两粒子的动量大小相等。下列说法正确的 是 ()

A.若q1=q2,则它们做圆周运动的半径一定相等 B.若m1=m2,则它们做圆周运动的半径一定相等

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C.若q1q2,则它们做圆周运动的周期一定不相等 D.若m1m2,则它们做圆周运动的周期一定不相等

5.如图所示,有界匀强磁场边界线SP∥MN,速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场,其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直;穿过b点的粒子速度v2与MN成60角,设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2,则t1∶t2为(重力不计) () A.1∶3 B.4∶3 C.1∶1 D.3∶2

6.如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后,进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动,最后分别打在感光板S上的x1、x2处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径,则 () A.a的质量一定大于b的质量 B.a的电荷量一定大于b的电荷量 C.a运动的时间大于b运动的时间 D.a的比荷大于b的比荷

7.(2019海南高考)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子,不计重力。下列说法正确的是 ()

A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同

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C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同

D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大 8.(2019株洲模拟)如图所示,在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60,若要使粒子能从AC边穿出磁场,则匀强磁场的磁感应强度B需满足 () A.B B.B C.B

9.(2019苏州模拟)如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场中 ()

A.运动时间越长,其轨迹对应的圆心角越大 B.运动时间越长,其轨迹越长

C.运动时间越短,射出磁场区域时速度越小

D.运动时间越短,射出磁场区域时速度的偏向角越大

10.(2019玉林模拟)设回旋加速器中的匀强磁场的磁感应强度为B,粒子的质量

为m,所带电荷量为q,刚进入磁场的速度为v0,回旋加速器的最大半径为R,那么两极间所加的交变电压的周期T和该粒子的最大速度v分别为 ()

A.T=,v不超过 B.T=,v不超过

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C.T=,v不超过 D.T=,v不超过

二、计算题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)

11.(12分)电子质量为m、电荷量为q,以速度v0与x轴成角射入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后落在x轴上的P点,如图所示,求: (1)的长度;

(2)电子从由O点射入到落在P点所需的时间t。

12.(能力挑战题)(18分)如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电荷量为+q,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为=45,小孔Q到板的下端C的距离为L,当M、N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上。求: (1)两板间电压的最大值Um;

(2)CD板上可能被粒子打中的区域的长度x; (3)粒子在磁场中运动的最长时间tm。答案解析

1.【解析】选D。由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式T=可知T与v无关,故A、B均错;当v与B平行时,粒子不受洛伦兹力作用,故粒子不可能做圆周运动,只有vB时,粒子才受到与v和B都垂直的洛伦兹力,故C错、D对。

2.【解析】选B。根据左手定则,A中F方向应向上,B中F方向应向

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