2021屆物理一輪總復習40分鐘鞏固提升訓練 磁場對運動電荷的作用力

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1、2021屆物理一輪總復習40分鐘鞏固提升訓練 訓練：*磁場對運動電荷的作用力* 一、選擇題 1．圖甲所示的有界勻強磁場Ⅰ的寬度與圖乙所示的圓形勻強磁場Ⅱ的半徑相等，一不計重力的粒子從左邊界的M點以一定初速度水平向右垂直射入磁場Ⅰ，從右邊界射出時速度方向偏轉了θ角，該粒子以同樣的初速度沿半徑方向垂直射入磁場Ⅱ，射出磁場時速度方向偏轉了2θ角．已知磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應強度大小分別為B1、B2，則B1與B2的比值為(　　) A．2cosθ B．sinθ C．cosθ D．tanθ 2．如圖所示，直線MN上方有垂直紙面向里的勻強磁場，電子1從磁場邊界上的a點垂直MN和磁場方向射入磁

2、場，經(jīng)t1時間從b點離開磁場．之后電子2也由a點沿圖示方向以相同速率垂直磁場方向射入磁場，經(jīng)t2時間從a、b連線的中點c離開磁場，則t1：t2為(　　) A．2：3 B．2：1 C．3：2 D．3：1 3．如圖所示，邊長為L的正方形有界勻強磁場ABCD，帶電粒子從A點沿AB方向射入磁場，恰好從C點飛出磁場；若帶電粒子以相同的速度從AD的中點P垂直AD射入磁場，從DC邊的M點飛出磁場(M點未畫出)．設粒子從A點運動到C點所用時間為t1，由P點運動到M點所用時間為t2(帶電粒子重力不計)，則t1：t2為(　　) A．2：1 B．2：3 C．3：2 D.： 4．如圖，虛線

3、所示的圓形區(qū)域內存在一垂直于紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點．大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點，在紙面內沿不同方向射入磁場．若粒子射入速率為v1，這些粒子在磁場邊界的出射點分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為v2，相應的出射點分布在三分之一圓周上，不計重力及帶電粒子之間的相互作用，則v2：v1為(　　) A.：2 B.：1 C.：1 D．3： 5．如圖所示在平面直角坐標系xOy的第一象限中，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B，一帶電粒子以一定的速度平行于x軸正方向從y軸上的a處射入磁場，粒子經(jīng)磁場偏轉后恰好從坐標原點O射出磁場．現(xiàn)使同一帶電粒子以速度方向

4、不變、大小變?yōu)樵瓉淼?倍，仍從y軸上的a處射入磁場，經(jīng)過t0時間射出磁場，不計粒子所受的重力，則粒子的比荷為(　　) A. B. C. D. 6.如圖所示，平行邊界MN、PQ之間有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度的大小為B，兩邊界間距為d，邊界MN上A點有一粒子源，可沿紙面內任意方向射出完全相同的質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，粒子射出的速度大小均為v＝，若不計粒子的重力及粒子間的相互作用，則粒子能從PQ邊界射出的區(qū)域長度與能從MN邊界射出的區(qū)域長度之比為(　　) A．1：1 B．2：3 C.：2 D．2：7 7． (多選)圖中的MN、PQ為兩條相互平行的虛

5、線，在MN的上方、PQ的下方空間存在相同的垂直紙面向里的勻強磁場，在圖中的O點沿與PQ成θ＝30°角的方向斜向上射出一帶電粒子(紙面內運動)，粒子在上、下兩磁場中各偏轉一次后恰好經(jīng)過圖中的S點，且經(jīng)過S點的速度與O點的速度方向相同，忽略粒子的重力．則(　　) A．如果保持θ不變，僅增大粒子的初速度，則粒子一定還能經(jīng)過S點 B．粒子每次經(jīng)過邊界PQ時的速度都與初速度相同 C．該粒子可能帶正電也可能帶負電 D．如果僅將θ增大到60°，則粒子一定不能經(jīng)過S點 8．(多選)如圖所示，豎直平面內一半徑為R的圓形區(qū)域內有磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直紙面向外．一束質量為m、電荷量為q的帶

6、正電粒子沿平行于直徑MN的方向進入勻強磁場，粒子的速度大小不同，重力不計，入射點P到直徑MN的距離為h，則(　　) A．若某粒子從磁場射出時的速度方向恰好與其入射方向相反，則該粒子的入射速度是 B．恰好能從M點射出的粒子速度是 C．若h＝且粒子從P點經(jīng)磁場到M點，則所用的時間是 D．當粒子軌道半徑r＝R時，粒子從圓形磁場區(qū)域最低點射出 9.(多選)如圖所示，空間存在垂直于紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場，場內有一絕緣的足夠長的直桿，它與水平面的夾角為θ，一電荷量為q、質量為m的帶負電小球套在直桿上，從A點由靜止沿桿下滑，小球與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ，在小球以后的運動過程中，下列

7、說法正確的是(　　) A．小球下滑的最大速度為vm＝ B．小球下滑的最大加速度為am＝gsinθ C．小球的加速度一直在減小 D．小球的速度先增大后不變 10．(多選)如圖所示，有一半徑為R的光滑絕緣塑料半圓形軌道，水平固定于一磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，現(xiàn)將一質量為m、所帶電荷量為＋q的小球從軌道的左端由靜止釋放，半圓形軌道的最低點為A，不考慮渦流現(xiàn)象，則下列說法正確的是(　　) A．小球沿軌道運動過程中機械能不守恒 B．小球通過A點時對軌道的壓力可能為3mg－qB C．小球通過A點時對軌道的壓力可能為3mg＋qB D．從軌道的左端由靜止釋放的

8、小球，可能從軌道右端滑出 11． (多選)如圖(a)所示，在半徑為R的虛線區(qū)域內存在周期性變化的磁場，其變化規(guī)律如圖(b)所示．薄擋板MN兩端點恰在圓周上，且MN所對的圓心角為120°.在t＝0時，一質量為m、電荷量為＋q的帶電粒子，以初速度v從A點沿直徑AB射入場區(qū)，運動到圓心O后，做一次半徑為的完整的圓周運動，再沿直線運動到B點，在B點與擋板碰撞后原速率返回(碰撞時間不計，電荷量不變)，運動軌跡如圖(a)中所示．粒子的重力不計，不考慮變化的磁場所產(chǎn)生的電場，下列說法正確的是(　　) A．磁場方向垂直紙面向外 B．圖(b)中B0＝ C．圖(b)中T0＝ D．若t＝0時，質量為m

9、、電荷量為－q的帶電粒子，以初速度v從A點沿AO入射，偏轉、碰撞后，仍可返回A點 12． (多選)如圖所示，下端封閉、上端開口、高h＝5 m的內壁光滑的細玻璃管豎直放置，管底有質量m＝10 g、電荷量的絕對值|q|＝0.2 C的小球，整個裝置以v＝5 m/s的速度沿垂直于磁場方向進入磁感應強度B＝0.2 T、方向垂直紙面向里的勻強磁場，由于外力的作用，玻璃管在磁場中的速度保持不變，最終小球從上端管口飛出．g取10 m/s2.下列說法中正確的是(　　) A．小球帶負電 B．小球在豎直方向做勻加速直線運動 C．小球在玻璃管中的運動時間小于1 s D．小球機械能的增加量為1 J 13

10、. (多選)如圖所示，在x>0，y>0的空間中有恒定的勻強磁場，磁感應強度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B.現(xiàn)有一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從x軸上的某點P沿著與x軸成30°角的方向射入磁場．不計重力的影響，則下列說法正確的是(　　) A．只要粒子的速率合適，粒子就可能通過坐標原點 B．粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為 C．粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為 D．粒子在磁場中運動所經(jīng)歷的時間可能為 14． (多選)如圖所示，兩個相同的半圓形光滑絕緣軌道分別豎直放置在勻強電場E和勻強磁場B中，軌道兩端在同一高度上，兩個相同的帶正電小球a、b同時從軌道左端最高點由靜止釋

11、放，且在運動中始終能沿軌道通過各自軌道的最低點M、N，則(　　) A．兩小球某次到達軌道最低點時的速度大小不可能有vN＝vM B．兩小球都能到達軌道的最右端 C．小球a、b第一次同時到達最低點 D．第一次到達軌道最低點時，小球a對軌道的壓力小于小球b對軌道的壓力 15. (多選)如圖所示為某種質譜儀的工作原理示意圖．此質譜儀由以下幾部分構成：粒子源N，P、Q間的加速電場，靜電分析器即中心線半徑為R的四分之一圓形通道、通道內有均勻輻射電場，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等距的各點電場強度大小相等，磁感應強度為B的有界勻強磁場，方向垂直紙面向外，膠片M.由粒子源發(fā)出的不同帶電粒

12、子，經(jīng)加速電場加速后進入靜電分析器，某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場邊界進入磁場，最終打到膠片上的某點．粒子從粒子源發(fā)出時的初速度不同，不計粒子所受重力，下列說法中正確的是(　　) A．從小孔S進入磁場的粒子速度大小一定相等 B．從小孔S進入磁場的粒子動能一定相等 C．打到膠片上同一點的粒子速度大小一定相等 D．打到膠片上位置距離O點越遠的粒子，其比荷(q/m)越小 16. (多選)如圖所示，圓心角為90°的扇形COD內存在方向垂直紙面向外的勻強磁場，E點為半徑OD的中點．現(xiàn)有比荷大小相等的兩個帶電粒子a、b(不計重力)以大小不等的速度分別從O、E點均沿OC方向

13、射入磁場，粒子a恰從D點射出磁場，粒子b恰從C點射出磁場，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則下列說法中正確的是(　　) A．粒子a帶正電，粒子b帶負電 B．粒子a、b在磁場中運動的加速度大小之比為5：2 C．粒子a、b的速率之比為2：5 D．粒子a、b在磁場中運動的時間之比為180：53 17．(多選)如圖所示，空間有一垂直紙面向里的磁感應強度大小為0.5 T的勻強磁場，一質量為0.2 kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端無初速度地放置一質量為0.05 kg、電荷量q＝－0.2 C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間的動摩擦因數(shù)為0.5，可認為滑塊受到的最大

14、靜摩擦力等于滑動摩擦力．現(xiàn)對木板施加方向水平向左、大小為0.6 N的恒力，g取10 m/s2.則(　　) A．木板和滑塊一直做勻加速運動 B．滑塊先做勻加速運動后做勻速運動 C．最終滑塊做速度為5 m/s的勻速運動 D．最終木板做加速度為3 m/s2的勻加速運動 18． (多選)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上疊放著兩個物塊A和B，A帶負電、質量為m、電荷量為q，B質量為2m、不帶電，A和B間動摩擦因數(shù)為0.5.初始時A、B處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將大小為F＝mg的水平恒力作用在B上，g為重力加速度．A、B處于水平向里的磁場之中，磁感應強度大小為B0.若A、B間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，

15、則下列說法正確的是(　　) A．水平力作用瞬間，A的加速度大小為 B．A做勻加速運動的時間為 C．A的最大速度為 D．B的最大加速度為g 二、非選擇題 19．如圖所示，直角坐標系第Ⅰ、Ⅱ象限存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，一質量為m、電荷量為＋q的粒子在紙面內以速度v從y軸負方向上的A點(0，－L)射入，其方向與x軸正方向成30°角，粒子離開磁場后能回到A點，不計重力．求： (1)磁感應強度B的大小； (2)粒子從A點出發(fā)到再回到A點的時間． 20．如圖所示，xOy平面內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B＝0.1 T，在原點O有一粒子源，它可以在xOy平面內向各

16、個方向發(fā)射出質量m＝6.4×10－27 kg、電荷量q＝3.2×10－19 C、速度v＝1.0×106 m/s的帶正電的粒子．一感光薄板平行于x軸放置，其中點O′的坐標為(0，a)，且滿足a＞0.(不考慮粒子的重力以及粒子之間的相互作用，結果保留三位有效數(shù)字)． (1)若薄板足夠長，且a＝0.2 m，求感光板下表面被粒子擊中的長度； (2)若薄板長l＝0.32 m，為使感光板下表面全部被粒子擊中，求a的最大值． 參考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C D C C C C AC ABD BD 10 11 12 13 14 1

17、5 16 17 18 BC BC BD BC AD CD CD CD BC 19.(1)粒子做勻速圓周運動的軌跡如圖所示，由幾何關系知， r＝＝2L，洛倫茲力提供向心力， qvB＝， 聯(lián)立得B＝. (2)粒子做勻速直線運動的時間t1＝2×＝， 在磁場中偏轉了300°，所用時間 t2＝T＝×＝， 粒子從A點出發(fā)到再回到A點的時間t＝t1＋t2＝. 20.(1)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力．有qvB＝m 解得r＝0.2 m 如圖1，沿y軸正向發(fā)射的粒子擊中薄板的D點(最左端)，有 x1＝r＝0.2 m 而擊中薄板的最右端的粒子恰好運動了半個圓周，由幾何關系 x2＝ m 所以，感光板下表面被粒子擊中的長度 L＝x1＋x2＝0.546 m. (2)如圖2，若粒子恰能擊中薄板的最左端點，由幾何關系 OF＝＝0.12 m 解得a1＝OF＋r＝0.320 m 如圖3，若粒子恰能擊中薄板的最右端E點，由幾何關系 a2＝＝ m＞0.320 m 綜上可得，為使感光板下表面全部被粒子擊中，a的最大值：am＝0.320 m. 9 / 9