【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 8.2 磁场对电流的作用提升训练（含2014新题）.doc

【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 8.2 磁场对电流的作用提升训练（含2014新题） 1．(2013·课标)空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面．一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子以速度v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力，该磁场的磁感应强度大小为(　　) A. B. C. D. 解析：若磁场方向向上、带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系可知，其运动的轨迹半径r＝＝R，由洛伦兹力提供向心力，即qv0B＝知R＝，故匀强磁场的磁感应强度B＝，若磁场方向向下可得到同样的结果．选项A正确． 答案：A 2．(2014·广雅中学模拟)如图所示，在x轴上方存在磁感应强度为B的匀强磁场，一个电子(质量为m，电荷量q)从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中，速度方向与x轴的夹角为45°并与磁场方向垂直．电子在磁场中运动一段时间后，从x轴上的P点射出磁场．则(　　) A．电子在磁场中运动的时间为 B．电子在磁场中运动的时间为 C．O、P两点间的距离为 D．O、P两点间的距离为 解析：本题考查带电粒子在磁场中的圆周运动问题，意在考查考生的理解和应用能力．由题图可知，电子在磁场中运动所转过的圆心角为90°，根据T＝和r＝可知，电子在磁场中运动的时间为T＝，故A正确，B错误；O、P两点间的距离为r＝，因此C正确，D错误． 答案：AC 3．(2014·昆明一中测试)如图所示，AOB为一边界为1/4圆的匀强磁场，O点为圆心，D点为边界OB的中点，C点为边界上一点，且CDAO.现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力)，其中粒子1从A点正对圆心射入，恰从B点射出，粒子2从C点沿CD射入，从某点离开磁场，则可判断(　　) A．粒子2在BC之间某点射出磁场 B．粒子2必在B点射出磁场 C．粒子1与粒子2在磁场中的运动时间之比为32 D．粒子1与粒子2的速度偏转角度应相同 解析：粒子从A点射入，恰好从B点射出，则粒子做圆周运动的半径等于圆的半径，从圆弧AB水平入射的粒子都将聚到B点，则选项B正确；分析得粒子1和2的运动的圆弧对应的圆心角分别为90°和60°，由t＝T，得两粒子运动的时间之比为32，则选项C正确． 答案：BC 4．(2014·江西景德镇二检)如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，A＝60°，AO＝α，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子，粒子的比荷为q/m，发射速度大小都为v0，且满足v0＝，发射方向由图中的角度θ表示．对于粒子进入磁场后的运动(不计重力作用)，下列说法正确的是(　　) A．粒子有可能打到A点 B．以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动的时间最短 C．以θ30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等 D．在AC边界上只有一半区域有粒子射出 解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r＝＝a，若θ＝0°，则A点为圆心，粒子在AC边中点离开磁场，选项D正确；当粒子恰好从A点离开时，此时θ＝60°，若θ60°，粒子从AO边离开且θ越大，时间越短，本题答案为A、D. 答案：AD 5．(2010·课标全国)如图所示，在0≤x≤a、0≤y≤范围内有垂直于xy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy平面内，与y轴正方向的夹角分布在0～90°范围内．已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于到a之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一．最后离开磁场的粒子从粒子源射出时，求： (1)速度的大小； (2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦． 解析：此题为粒子在磁场中运动临界值问题． (1)设粒子的发射速度为v，粒子做圆周运动的轨道半径为R，由牛顿第二定律和洛伦兹力公式，得 qvB＝m 由式得R＝ 当a/2Ra时，在磁场中运动时间最长的粒子，其轨迹是圆心为C的圆弧，圆弧与磁场的上边界相切，如图所示． 设该粒子在磁场中运动的时间为t，依题意t＝T/4，得 OCA＝ 设最后离开磁场的粒子的发射方向与y轴正方向的夹角为α，由几何关系可得 Rsin α＝R－ Rcos α＝a－Rsin α 又sin2 α＋cos2 α＝1 由式得 R＝a或a(舍去) 由式得 v＝ (2)由式得 sin α＝ 答案：(1)　(2)