2017届一轮复习磁场对运动电荷的作用考点规范练..docxVIP

考点规范练27　磁场对运动电荷的作用　考点规范练第54页　?一、单项选择题1.处于匀强磁场中的一个带电粒子,仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流,那么此电流值(　)A.与粒子电荷量成正比B.与粒子速率成正比C.与粒子质量成正比D.与磁感应强度成正比答案:D解析:在磁场中做匀速圆周运动的粒子,有qvB=,且v=,则T=。由电流的定义式I=,得表达式I=,可知选项A、C错误,D正确;电流值与速率无关,选项B错误。2.如图所示,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,一质量为m、电荷量为e的电子,从a点沿垂直磁感线方向以初速度v开始运动,经一段时间t后经过b点,ab连线与初速度的夹角为θ,则t为(　)A.B.C.D.答案:B解析:t时间电子转过的圆心角为2θ,则有t=T=,故选项B正确。3.(2015·河北百校联考)如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v正对着圆心O射入磁场,若粒子射入、射出磁场点间的距离为R,则粒子在磁场中的运动时间为(　)A.B.C.D.答案:A解析:本题考查带电粒子在磁场中的运动问题,根据题意可画出粒子运动轨迹示意图,如图所示:由几何关系可知α=60°,β=120°。粒子从A→B运动的时间t=·T,又T==tan ,解得时间t=。所以选项A正确,B、C、D错误。4.如图所示,在x0,y0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B,现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射入磁场,不计重力的影响,则下列有关说法中正确的是(　)A.只要粒子的速率合适,粒子就可能通过坐标原点B.粒子在磁场中运动所经历的时间一定为C.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为D.粒子在磁场中运动所经历的时间可能为答案:C解析:带正电的粒子从P点与x轴正方向成30°角射入磁场中,则圆心在过P点与速度方向垂直的方向上,如图所示,粒子在磁场中要想到达O点,转过的圆心角肯定大于180°,因磁场有边界,故粒子不可能通过坐标原点,故选项A错误;由于P点的位置不定,所以粒子在磁场中的运动圆弧对应的圆心角也不同。最大的圆心角是圆弧与y轴相切时即300°,运动时间为T,而最小的圆心角为P点从坐标原点出发时即120°,运动时间为T,而T=,故粒子在磁场中的运动所经历的时间最长为、最短为,选项C正确,选项B、D错误。5.如图所示,MN是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光。MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔,PQ与MN垂直。一束质量为m、电荷量为+q或-q的两种粒子(不计重力),以相同的速率v,从小孔 P处沿垂直于磁场且与PQ夹角为θ的范围内向各个方向射入磁场区域,不计粒子间的相互作用。则以下说法正确的是(　)A.在荧光屏上P点两侧将出现两个相等长度的条形亮线,其长度为(1-cos θ)B.在荧光屏上P点两侧将出现两个相等长度的条形亮线,其长度为(1-sin θ)C.在荧光屏上将出现一个圆形亮斑,其半径为D.在荧光屏上将出现一个圆形亮环,其外半径为,内半径为cos θ答案:A解析:沿PA方向射入的负粒子打在屏上的C点(离P最近的点),沿PB方向射入的负粒子打在屏上的D点(离P最远的点)。PD=2R=,PC=2Rcos θ=cos θ,所以CD=PD-PC=(1-cos θ),同样带正电的粒子在P点左侧打中屏的长度也为(1-cos θ),选项A正确,选项B、C、D错误。6.(2015·河南三市调研)如图所示,一质量为m、电荷量为q的带电粒子,从y轴上的P1点以速度v射入第一象限所示的区域,入射方向与x轴正方向成α角。为了使该粒子能从x轴上的P2点射出该区域,且射出方向与x轴正方向也成α角,可在第一象限适当的地方加一个垂直于xOy平面、磁感应强度为B的匀强磁场。若磁场分布为一个圆形区域,则这一圆形区域的最小面积为(不计粒子的重力)(　)A.B.cos2αC.sin αD.sin2α答案:D解析:粒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qvB=m,则粒子在磁场中做圆周运动的半径R=,由题意可知,粒子在磁场区域中的轨道为半径等于r的圆上的圆周,这段圆弧应与入射方向的速度、出射方向的速度相切,如图所示。则到入射方向所在直线和出射方向所在直线相距为R的O点就是圆周的圆心。粒子在磁场区域中的轨道就是以O为圆心、R为半径的圆上的圆弧ef,而e点和f点应在所求圆形磁场区域的边界上,在通过e、f两点的不同的圆周中,最小的一个圆是以e、f连线为直径的圆周,即得所求圆形区域的半径r=Rsin α=,则这个圆形磁场区域的面积Smin=πr2=,故选项D