高考物理复习 第9章　磁场 9-2磁场对运动电荷的作用含答案.docVIP

时间：45分钟满分：100分

一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分。其中1～6为单选，7～10为多选)

1．如图所示，通电竖直长直导线的电流方向向上，初速度为v0的电子平行于直导线竖直向上射出，不考虑电子的重力，则电子将()

A．向右偏转，速率不变，r变大

B．向左偏转，速率改变，r变大

C．向左偏转，速率不变，r变小

D．向右偏转，速率改变，r变小

答案A

解析由安培定则可知，直导线右侧的磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，电子受洛伦兹力方向向右，故向右偏转；由于洛伦兹力不做功，故速率不变，由r＝eq\f(mv,qB)向右偏B变小，可知r变大，故选A。

2．为了科学研究的需要，常常将质子(带有一个正的元电荷，质量为一个原子质量单位)和α粒子(带有两个正的元电荷，质量为四个原子质量单位)等带电粒子贮存在圆环状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中，带电粒子在其中做匀速圆周运动(如图)。如果质子和α粒子分别在两个完全相同的圆环状空腔中做圆周运动，且在同样的匀强磁场中，比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能EH和Eα，运动的周期TH和Tα的大小，有()

A．EH＝Eα，TH＝Tα B．EH＝Eα，TH≠Tα

C．EH≠Eα，TH＝Tα D．EH≠Eα，TH≠Tα

答案B

解析洛伦兹力充当向心力，根据牛顿第二定律可得Bqv＝meq\f(v2,R)，解得R＝eq\f(mv,Bq)，Ek＝eq\f(1,2)mv2，联立解得R＝eq\f(\r(2mEk),Bq)，因RH＝Rα，mα＝4mH，qα＝2qH，得EH＝Eα，由T＝eq\f(2πm,Bq)，得TH＝eq\f(1,2)Tα，故B正确。

3．如图甲所示为足够大空间内存在水平方向的匀强磁场，在磁场中A、B两物块叠在一起置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘，A、B接触面粗糙，自t＝0时刻起用水平恒力F作用在物块B上，由静止开始做匀加速直线运动。图乙图象的横轴表示时间，则纵轴y可以表示()

A．A所受摩擦力的大小 B．B对地面压力的大小

C．A所受合力的大小 D．B所受摩擦力的大小

答案B

解析由于A、B由静止开始做匀加速直线运动，所以合外力恒定，且B所受摩擦力大小等于B对A的摩擦力，以A为研究对象，由牛顿第二定律得f＝mAa，不随时间改变，故A、C、D选项错误。A带正电，所受洛伦兹力向下，A受支持力FNA＝mAg＋Bqv＝mAg＋Bqat，符合图象。B受地面支持力FNB＝(mA＋mB)g＋Bqv＝(mA＋mB)g＋Bqat，也符合图象，故B选项正确。

4．如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为eq\f(v,3)，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为()

A.eq\f(1,2)ΔtB．2ΔtC.eq\f(1,3)ΔtD．3Δt

答案B

解析设带电粒子以速度v进入磁场做圆周运动，圆心为O1，半径为r1，则根据qvB＝eq\f(mv2,r)，得r1＝eq\f(mv,qB)，根据几何关系得eq\f(R,r1)＝

taneq\f(φ1,2)，且φ1＝60°，如图所示。

当带电粒子以eq\f(1,3)v的速度进入时，轨道半径r2＝eq\f(m·\f(1,3)v,qB)＝eq\f(mv,3qB)＝eq\f(1,3)r1，圆心在O2，则eq\f(R,r2)＝taneq\f(φ2,2)。即taneq\f(φ2,2)＝eq\f(R,r2)＝eq\f(3R,r1)＝3taneq\f(φ1,2)＝eq\r(3)。故eq\f(φ2,2)＝60°，φ2＝120°；带电粒子在磁场中运动的时间t＝eq\f(φ,360°)T，所以eq\f(Δt2,Δt1)＝eq\f(φ2,φ1)＝eq\f(2,1)，即Δt2＝2Δt1＝2Δt，故选项B正确，选项A、C、D错误。

5．如图所示，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为－q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中R＝eq\f(mv,qB)。哪个图是正确的()

答案B

解析由题图知，磁场垂直纸面向里，根据左手定则可判断带负电的粒子在洛伦兹力作用下顺时针转动，从O点水平向左进入磁场的粒子的轨迹是左边界，从O点垂直于MN进入磁场的粒子能到达右边最远处，所以粒子的轨迹图正确