2017高考二轮复习专题九 磁场及带电粒子在磁场、复合场中的运动.doc

2017高考二轮复习专题九 磁场及带电粒子在磁场复合场的运动一、单项选择题 1．(2016·佛山模拟)空间某区域中的磁场是由沿水平方向的两个相互垂直的磁场叠加而成的，其中一个磁场的磁感应强度为B1＝×10－4 T，方向指向正东；另一磁场的磁感应强度为B2＝1.0×10－4 T，方向指向正北；现有一段长为L＝1.0 m、通有电流I＝1 A的直导线处在该磁场中，则下列说法中正确的是(　　) A．若直导线沿东偏北30°水平放置，则直导线受到的安培力最大 B．若直导线沿东偏南60°水平放置，则直导线不一定受到安培力作用 C．若直导线沿西偏北60°水平放置，则直导线受到的安培力为2.0×10－4 N D．若直导线沿西偏南30°水平放置，则直导线受到的安培力不一定最小 C　【解析】　根据题述，运用磁场叠加原理，合磁场的方向沿东偏北30°，磁感应强度大小为B＝2.0×10－4T.若直导线沿东偏北30°或西偏南30°水平放置，则直导线与磁场方向平行，直导线不受安培力作用，A、D错误；若直导线沿东偏南60°或西偏北60°水平放置，则直导线与磁场方向垂直，直导线受到的安培力最大，大小为F＝BIL＝2.0×10－4N，B错误，C正确． 2．(2016·重庆模拟)有两个动能相同的氕核(H)和氘核(H)(均不计重力)分别在两个匀强磁场区域、中做圆周运动，若区域的磁感应强度是区域的n倍，则下列说法正确的是(　　) A．氘核运动的速率是氕核的倍 B．氘核所受的向心力大小是氕核的n倍 C．氘核做圆周运动的半径是氕核的倍 D．氘核做圆周运动的周期是氕核的2n倍 C　【解析】　氘核和氕核的电荷量q相同，质量之比＝，由动能表达式Ek＝mv2得v＝，氘核和氕核运动的速率之比＝＝，选项A错误；由洛伦兹力公式F＝qvB得，氘核和氕核所受的向心力大小之比＝＝，选项B错误；由R＝得，氘核和氕核做圆周运动的半径之比＝＝，选项C正确；由T＝得，氘核和氕核做圆周运动的周期之比＝＝，选项D错误． 3．(2016·湖南十校联考)1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A．该束带电粒子带负电 B．速度选择器的P1极板带负电 C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小 D　【解析】　通过粒子在质谱仪中的运动轨迹和左手定则可知该束带电粒子带正电，故选项A错误；带电粒子在速度选择器中匀速运动时受到向上的洛伦兹力和向下的电场力，可知速度选择器的P1极板带正电，故选项B错误；由洛伦兹力充当向心力有：qvB＝m，得粒子在B2磁场中的运动半径r＝，又粒子的运动速度v大小相等，电荷量q未知，故在磁场中运动半径越大的粒子，质量不一定越大，但比荷＝越小，故选项C错误，D正确． 4．(2016·兰州模拟)如图所示，两相邻且范围足够大的匀强磁场区域和的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B.一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域，其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60°角，经过t1时间后粒子进入到磁场区域，又经过t2时间后回到区域，设粒子在区域、中的角速度分别为ω1、ω2，则(　　) A．ω1ω2＝11　　　　　　 B．ω1ω2＝21 C．t1t2＝11 D．t1t2＝21 D　【解析】　粒子在区域、中运动的周期分别为T1＝、T2＝，结合ω＝得ω1ω2＝12，A，B错误；t1＝T1，t2＝T2，得t1t2＝21，D正确，C错误． 二、多项选择题 5．(2016·潍坊模拟)如图所示，两根通电直导线用四根长度相等的绝缘细线悬挂于O、O′两点，已知O、O′连线水平，导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为θ，保持导线中的电流大小和方向不变，在导线所在空间加上匀强磁场后，绝缘细线与竖直方向的夹角均变小，则所加磁场的方向可能沿(　　) A．z轴正向 B．z轴负向 C．y轴正向 D．y轴负向 AB　【解析】　由于导线静止时绝缘细线与竖直方向的夹角相等，则两根导线质量相等，通入的电流方向相反．若所加磁场方向沿z轴正向，由左手定则可知，两根导线可能分别受到指向中间的安培力，夹角变小，A对．若所加磁场方向沿z轴负向，同理夹角可能变小，B对．若所加磁场方向沿y轴正向，两根导线分别受到沿z轴正向和沿z轴负向的安培力，受到沿z轴正向安培力的导线的绝缘细线与竖直方向的夹角变大，受到沿z轴负向安培力的导线的绝缘细线与竖直方向的夹角变小，C错．若所加磁场方向沿y轴负向，同理可知D错． 6．(2016·淄博模拟)如图所示，正方形abcd区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，O点是cd边的中点．一个带正电的粒子(重力忽略不计)从O点沿纸面以垂直