磁场 带电粒子在磁场中的运动、带电粒子在复合场中的运动专题训练.docxVIP

PAGE1

磁场带电粒子在磁场中的运动、带电粒子在复合场中的运动专题训练

磁场带电粒子在磁场中的运动

A组

1.(浙江绍兴高三二模)如图所示,在架子上吊着一根绝缘导线,右侧导线下部某处装有一个铅坠,使导线保持竖直状态,下端连接着一个铝箔刷子,刷子下方放置一张铝箔,调整刷子的高度使之下端刚好与铝箔接触。将左侧导线接到电源的正极上,电源的负极连接铝箔,用可移动的夹子水平地夹住一根强磁体,右端N极正对右侧导线,接通电源,发现右侧导线在摆动。下列判断正确的是()

A.右侧导线开始时垂直于纸面向里摆动

B.右侧导线在摆动过程中一直受到安培力作用

C.右侧导线在整个摆动过程中安培力对其做正功

D.同时改变电流方向及磁体的磁极方向,右侧导线开始摆动方向与原来相同

2.(山东临沂高三一模)如图所示,在垂直于纸面的方向上有三根长直导线,其横截面位于正方形的三个顶点b、c、d上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示,一带负电的粒子从正方形的中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是()

A.沿O到a方向

B.沿O到c方向

C.沿O到d方向

D.沿O到b方向

3.(河北高三月考)已知通电直导线磁场中某点的磁感应强度大小为B=kIr(式中k为常数,I为电流,r为该点距导线的距离)。现有垂直于纸面放置的三根通电直导线a、b、c,其中三根导线间的距离之比为lab∶lbc∶lca=5∶3∶4。已知a、b导线在c处产生的磁感应强度方向平行于a、b的连线。设a、b的电流之比为n,则(

A.a、b的电流同向,n=16

B.a、b的电流反向,n=16

C.a、b的电流同向,n=1

D.a、b的电流反向,n=1

4.(山西太原高三一模)如图所示,报废的近地卫星离轨时,从卫星中释放一根导体缆绳,缆绳的下端连接有空心导体。缆绳以轨道速度v在地磁场B中运动,使得缆绳中产生感应电流。电荷向缆绳两端聚集,同时两端与电离层中的离子中和,使得电流持续。由于感应电流在地磁场中受到安培力的作用,从而能加快废弃卫星离轨。设缆绳中电流处处相等,那么()

A.缆绳中电流的方向由卫星流向空心导体

B.相同长度的缆绳受到安培力的大小相等

C.缆绳受到安培力的方向与卫星速度方向间的夹角大于90°

D.由于安培力做负功,故在卫星降轨的过程中,其动能一定减小

5.(多选)(河南高三二模)如图所示,在长方形abcd区域有垂直于纸面向内的匀强磁场,已知ab长为l,ad长为3l,磁感应强度大小为B,a处有一个粒子源,在某时刻向长方形区域发射大量质量为m、电荷量为q的带负电粒子(粒子重力不计),速度方向均在纸面内。则下列说法正确的是()

A.沿ab方向入射、bc边射出的所有粒子中,入射速度越大的粒子,在磁场中运动的时间越长

B.沿ab方向入射、bc边射出的所有粒子中,入射速度越大的粒子,在磁场中运动的时间越短

C.沿bc方向恰好从c点出射的粒子速度为3

D.沿bc方向恰好从c点出射的粒子速度为2

6.(多选)(河南高三月考)如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场中,垂直磁场方向固定一边长为l的正方形线框abcd,线框每边电阻均为R。将线框的顶点a、b接在电动势为E、内阻为R的电源上,开关S闭合电路稳定后()

A.线框的ad边和bc边受到的安培力方向相反

B.线框的ab边和dc边受到的安培力方向相反

C.整个线框受到的安培力大小为0

D.整个线框受到的安培力大小为4

7.(福建厦门高三一模)如图所示,在x轴上方有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在x轴下方也有垂直于纸面的匀强磁场(图中未画出)。一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子,在纸面内以大小为v的速度从O点与x轴负方向成60°角射入x轴上方磁场,粒子第1次经过x轴时的位置为P(图中未画出),第2次经过x轴时的位置为Q(图中未画出),且粒子从O点到P点的运动时间等于粒子从P点到Q点的运动时间,不计粒子受到的重力。求:

(1)从P点到O点的距离;

(2)x轴下方匀强磁场的磁感应强度大小和方向。

B组

8.(多选)(湖北武汉高三月考)如图所示,虚线的上方有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,两带电粒子P、Q先后射入磁场,P的速度方向与磁场边界的夹角为30°,Q的速度方向与磁场边界的夹角为60°。已知两粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间相同,且均从O点射出磁场,lPO=2lOQ,则()

A.P和Q均带正电

B.P和Q的比荷之比为1∶2

C.P和Q的速度大小之比为3∶1

D.P和Q在磁场中运动的半径之比为2∶1

9.(多选)(福建莆田高三二模)如图所示,足够长的荧光屏OA的上方区域存在匀强磁场,边界MN左侧区域的磁场方向垂直于纸面向里,右侧区域的磁场方向垂直于纸面