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1、蘭州市2020年高考物理一輪基礎復習: 專題37 洛倫茲力 帶電粒子在磁場中的運動B卷
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 單選題 (共8題;共16分)
1. (2分) 地球具有磁場,宇宙中的許多天體也有磁場,圍繞此話題并查閱相關資料,下列說法中正確的是( )
A . 地球上的潮汐現(xiàn)象與地磁場有關
B . 太陽表面的黑子、耀斑和太陽風與太陽磁場有關
C . 通過觀察月球磁場和月巖磁性推斷,月球內部全部是液態(tài)物質
D . 對火星觀察顯示,指南針不能在火星上工作
2. (2分) 如圖所示,
2、直導線處于足夠大的磁場中,與磁感線成θ=30角,導線中通過的電流為I,為了增大導線所受的安培力,可采取的辦法是( )
A . 減小電流I
B . 減小直導線的長度
C . 使導線在紙面內順時針轉30角
D . 使導線在紙面內逆時針轉60角
3. (2分) 科學研究中經(jīng)常利用磁場來改變帶電粒子的運動狀態(tài) 現(xiàn)有兩個速率相同的質子分別在磁感應強度大小為 、 的勻強磁場中做勻速圓周運動 已知 ,下列說法正確的是
A . 兩質子所受洛侖茲力大小之比 : :2
B . 兩質子加速度的大小之比 : :1
C . 兩質子運動的軌道半徑之比 : :1
3、D . 兩質子運動的角速度之比 : :1
4. (2分) 如圖所示,水平導線中通有穩(wěn)恒電流I , 導線正下方的電子e的初速度方向與電流方向相同,其后電子將( )
A . 沿路徑a運動,軌跡是圓
B . 沿路徑a運動,曲率半徑變小
C . 沿路徑a運動,曲率半徑變大
D . 沿路徑b運動,曲率半徑變小
5. (2分) (2019高二上撫順期中) 如圖所示,電視顯像管中有一個電子槍,工作時它能發(fā)射電子,熒光屏被電子束撞擊就能發(fā)光。在偏轉區(qū)有垂直于紙面的磁場B1和平行紙面上下的磁場B2 , 就是靠這樣的磁場來使電子束偏轉,使整個熒光屏發(fā)光。經(jīng)檢測僅有一處故障:磁場B1不存在
4、,則熒光屏上( )
A . 不亮
B . 僅有一個中心亮點
C . 僅有一條水平亮線
D . 僅有一條豎直亮線
6. (2分) (2016武漢模擬) 空間有一圓柱形勻強磁場區(qū)域,O點為圓心.磁場方向垂直于紙面向外.一帶正電的粒子從A點沿圖示箭頭方向以速率v射入磁場,θ=30,粒子在紙面內運動,經(jīng)過時間t離開磁場時速度方向與半徑OA垂直.不計粒子重力.若粒子速率變?yōu)? ,其它條件不變,粒子在圓柱形磁場中運動的時間為( )
A .
B . t
C .
D . 2t
7. (2分) 下列說法正確的是( )
A . 運動電荷在磁感應強度不為零的地方
5、,一定受到洛倫茲力的作用
B . 運動電荷在某處不受洛倫茲力作用,則該處的磁感應強度一定為零
C . 洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能,也不能改變帶電粒子的速度
D . 洛倫茲力對帶電粒子一定不做功
8. (2分) 如圖所示,圓形區(qū)域內有垂直紙面的勻強磁場,三個質量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對準圓心O沿著AO方向射入磁場,其運動軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是( )
A . a粒子動能最大
B . c粒子速率最大
C . b粒子在磁場中運動時間最長
D . 它們做圓周運動的周期Ta
6、12分)
9. (3分) 如圖所示,寬d=2cm的有界勻強磁場,縱向范圍足夠大,磁感應強度的方向垂直紙面向內?,F(xiàn)有一群帶正電的粒子從O點以相同的速率沿紙面不同方向進入磁場,若粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑均為r=5cm,則( )
A . 右邊界:-4cm≤y<4cm的范圍內有粒子射出
B . 右邊界:y>4cm和y<-4cm的范圍內有粒子射出
C . 左邊界:y>8cm的范圍內有粒子射出
D . 左邊界:0<y≤8cm的范圍內有粒子射出
10. (3分) (2017高二上長春期末) 一個帶電粒子以初速度v0垂直于電場方向向右射入勻強電場區(qū)域,穿出電場后接著又進入勻強
7、磁場區(qū)域.設電場和磁場區(qū)域有明確的分界線,且分界線與電場強度方向平行,如圖中的虛線所示.在圖所示的幾種情況中,可能出現(xiàn)的是( )
A .
B .
C .
D .
11. (3分) (2017天津模擬) 如圖①所示,A、B兩長方體疊放在一起,放在光滑的水平面上,物體B從靜止開始受到一個水平變力的作用,該力與時間的關系如圖②所示,運動過程中A、B始終保持相對靜止.則在0~2t0時間內,下列說法正確的是( )
A . t0時刻,A,B間的靜摩擦力最大
B . t0時刻,A,B的速度最大
C . 0時刻和2t0時刻,A,B間的靜摩擦力最大
D . 2t0時刻,
8、A,B離出發(fā)點最遠
12. (3分) 如圖所示,在傾角為α的光滑斜面上,放置一根長為L,質量為m,通過電流為I的導線,若使導線靜止,應該在斜面上施加勻強磁場B的大小和方向為( )
A . B= ,方向垂直于斜面向下
B . B= ,方向垂直于斜面向上
C . B= ,方向豎直向下
D . B= ,方向水平向右
三、 綜合題 (共4題;共55分)
13. (15分) (2017高三上贛州期末) 如圖甲所示,兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時間t變化的電壓U,兩板間電場可看作均勻的,且兩板外無電場,板長L=0.2m,板間距離d=0.2m.在金屬板右側有一邊界為MN的區(qū)域
9、足夠大的勻強磁場,MN與兩板中線OO垂直,磁感應強B=510﹣3T,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO連續(xù)射人電場中,已知每個粒子速度V0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不計,在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內,電場可視作是恒定不變的.
(1)
試求帶電粒子射出電場時的最大速度.
(2)
證明:在任意時刻從電場射出的帶電粒子,進人磁場時在MN上的人射點和在MN上出射點的距離為定值,寫出該距離的表達式.
(3)
從電場射出的帶電粒子,進人磁場運動一段時間后又射出磁場,求粒子在磁場中運動的最長時間和最短時間.
14. (10分) (201
10、9宜賓模擬) 如圖所示,在0≤x≤a的區(qū)域I內有垂直于紙面向里的勻強磁場.在x>a的區(qū)域II內有垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應強度的大小均為B0。質量為m、電荷量為q(q>0)的粒子沿x軸從原點O射入磁場。當粒子射入速度不大于v0時,粒子在進場中運動的時間都相同,求:
(1) 速度v0的大?。?
(2) 若粒子射入磁場的速度大小為 v0,其軌跡與x抽交點的橫坐標;
(3) 調節(jié)區(qū)域II磁場的磁感強度為λB0,使粒子以速度nv0(n>1)從O點沿x軸射入時,粒子均從O點射出磁場,n與λ滿足的關系。
15. (15分) (2017建水模擬) 如圖a所示,燈絲K可以連續(xù)逸出不計
11、初速度的電子,在KA間經(jīng)大小為U的加速電壓加速后,從A板中心小孔射出,再從M、N兩極板的正中間以平行極板的方向進入偏轉電場.M、N兩極板長為L,間距為 L.如果兩板間加上如圖b所示的電壓UMN , 電子恰能全部射入如圖所示的勻強磁場中,不考慮極板邊緣的影響,電子穿過平行板的時間極端,穿越過程可認為板間電壓不變,磁場垂 離開磁場的最短時間是多少?直紙面向里且范圍足夠大,不考慮電場變化對磁場的影響.已知電子的質量為m,電荷量為e,不計電子的重力及它們之間的相互作用力.求:
(1) 偏轉電場電壓UMN的峰值.
(2) 已知t= 在時刻射入偏轉電場的電子恰好能返回板間,求勻強磁場磁感應強
12、度B的大小.
(3) 從電子進入偏轉電場開始到離開磁場的最短時間是多少.
16. (15分) (2017高二上福建期末) 如圖所示,M、N、P為很長的平行邊界面,M、N與M、P間距分別為l1、l2 , 其間分別有磁感應強度為B1和B2的勻強磁場區(qū),Ⅰ和Ⅱ磁場方向垂直紙面向里,B1≠B2 , 有一帶正電粒子的電量為q,質量為m,以某一初速度垂直邊界N及磁場方向射入MN間的磁場區(qū)域.不計粒子的重力.求:
(1)
要使粒子能穿過Ⅰ磁場進入Ⅱ磁場,粒子的初速度v0至少應為多少?
(2)
若粒子進入磁場的初速度v1= ,則粒子第一次穿過Ⅰ磁場的時間t1是多少?
(3)
粒子初速度v為多少時,才可恰好穿過兩個磁場區(qū)域.
第 14 頁 共 14 頁
參考答案
一、 單選題 (共8題;共16分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
二、 多選題 (共4題;共12分)
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
三、 綜合題 (共4題;共55分)
13-1、
13-2、
13-3、
14-1、
14-2、
14-3、
15-1、
15-2、
15-3、
16-1、
16-2、
16-3、