2025年高考物理复习二十九：磁场对运动电荷的作用（含解析）.docxVIP

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二十九磁场对运动电荷的作用

(40分钟72分)

【基础巩固练】

1.(6分)从太阳和其他星体发射出的高能粒子流(宇宙射线)在射向地球时,地磁场改变了带电粒子的运动方向,对地球起到了保护作用。如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图。现有来自宇宙的一束质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点A(未画出),则这些质子在进入地球周围的空间时将(不考虑自转)()

A.竖直向下沿直线射向地面

B.相对于A点向东偏转

C.相对于A点向西偏转

D.相对于A点向北偏转

2.(6分)(2023·黄浦区模拟)如图是在月球上不同位置所探测到的电子运动轨迹的照片,若电子速率相同,且电子速度均与磁场方向垂直。则这四个位置中磁场最强的是()

3.(6分)如图甲所示是洛伦兹力演示仪,图乙为其简化示意图,圆形励磁线圈A、B彼此平行且两圆形圆心连线与线圈平面垂直,通入电流后能够在两线圈间产生匀强磁场,磁场大小和方向可以通过调节两线圈中电流大小和方向来改变,一球形玻璃泡在两励磁线圈间正中央,玻璃泡内有电子枪,初速度为零的电子被大小可调的加速电压加速后从电子枪中射出。现有某电子从玻璃泡球心正下方的某点水平向左射出,不计电子重力及电子间的相互作用,下列说法正确的是()

A.线圈A、B中电流方向相反

B.若电子做圆周运动的轨迹半径减小了,则可能是两线圈中的电流增大了

C.两线圈均通以逆时针方向电流,电子射出后沿顺时针方向运动

D.若电子做圆周运动的周期变小了,则可能是加速电压增大了

4.(6分)(2023·重庆模拟)如图所示,将非磁性材料制成的直径为d的圆管置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,当含有大量正、负离子的导电液体以速率v从管中由左向右流过磁场区域时,测得管壁上、下两侧的M、N两点之间有电势差UMN。设定管中各处的液体流速相同,忽略离子重力影响,则()

A.UMN=Bdv B.UMN=-Bdv

C.UMN=Bdv2 D.UMN=-

5.(6分)(多选)(2023·哈尔滨模拟)如图,虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场,两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场,在纸面内运动。射入磁场时,P的速度vP垂直于磁场边界,Q的速度vQ与磁场边界的夹角为45°。已知两粒子均从N点射出磁场,且在磁场中运动的时间相同,则()

A.P和Q的质量之比为1∶2

B.P和Q的质量之比为2∶1

C.P和Q速度大小之比为2∶1

D.P和Q速度大小之比为2∶1

6.(6分)(2023·广州模拟)如图所示的虚线框内有一垂直纸面向里的匀强磁场,一束粒子以不同速率沿图中方向垂直射入磁场后,分别从A、B、C三点射出磁场,设其在磁场中运动的时间分别为tA、tB、tC,则下列说法正确的是()

A.粒子带负电

B.从A点射出的粒子速度最大

C.tAtB

D.tBtC

7.(6分)(科技前沿)(多选)核聚变具有效率极高、原料丰富、安全清洁等优势,中科院等离子体物理研究所设计制造了全超导非圆界面托卡马克实验装置(EAST),这是我国科学家率先建成的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置。将原子核在约束磁场中的运动简化为带电粒子在匀强磁场中的运动,如图所示,磁场水平向右分布在空间中,所有粒子的质量均为m、电荷量均为q,且粒子的速度在纸面内,忽略粒子重力及粒子间相互作用的影响,以下判断正确的是()

A.甲粒子受到的洛伦兹力大小为qvB,且方向水平向右

B.乙粒子受到的洛伦兹力大小为0,做匀速直线运动

C.丙粒子做匀速圆周运动

D.所有粒子运动过程中动能不变

【综合应用练】

8.(6分)(2023·大连模拟)正电子的发现,开辟了反物质领域的研究。如图所示为安德森发现正电子的云室照片,在垂直于照片平面的匀强磁场(照片中未标出)中,高能宇宙射线穿过铅板时(粒子速度减小),有一个粒子的轨迹和电子的轨迹完全相同,但弯曲的方向反了。安德森发现这正是狄拉克预言的正电子。下列说法正确的是()

A.粒子从上向下穿过铅板

B.粒子穿过铅板后运动周期减小

C.匀强磁场的方向垂直照片平面向里

D.粒子穿过铅板后向心加速度大小不变

9.(6分)(2024·合肥模拟)如图所示,在直角三角形abc区域(含边界)内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,ac=2ab,边长bc=L,一个粒子源在a点将质量为3m、电荷量为q的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场,在磁场中运动时间最长的粒子中,下列说法正确的是()

A.粒子运动时间为π

B.入射点与出射点的间距为3L

C.粒子运动速度的最大值为3

D.与ac边的最大距离为3

【加固训练】

(2023·哈尔滨模拟)边长为a的等边三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为