2019-2020年高考物理二輪復習 題能演練 專題3 電場和磁場 3.2 磁場及帶電粒子在磁場中的運動（含解析）.doc

2019-2020年高考物理二輪復習 題能演練 專題3 電場和磁場 3.2 磁場及帶電粒子在磁場中的運動（含解析）1(多選)(xx新課標全國卷)如圖為某磁譜儀部分構件的示意圖圖中，永磁鐵提供勻強磁場，硅微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運動的軌跡宇宙射線中有大量的電子、正電子和質子，當這些粒子從上部垂直進入磁場時，下列說法正確的是()A電子與正電子的偏轉方向一定不同B電子與正電子在磁場中運動軌跡的半徑一定相同C僅依據(jù)粒子運動軌跡無法判斷該粒子是質子還是正電子D粒子的動能越大，它在磁場中運動軌跡的半徑越小答案：AC解析：根據(jù)左手定則，電子、正電子進入磁場后所受洛倫茲力的方向相反，故兩者的偏轉方向不同，選項A正確；根據(jù)qvB，得r，若電子與正電子在磁場中的運動速度不相等，則軌跡半徑不相同，選項B錯誤；對于質子、正電子，它們在磁場中運動時不能確定mv的大小，故選項C正確；粒子的mv越大，軌道半徑越大，而mv，粒子的動能大，其mv不一定大，選項D錯誤2(多選)(xx全國理綜)有兩個勻強磁場區(qū)域和，中的磁感應強度是中的k倍兩個速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運動與中運動的電子相比，中的電子()A運動軌跡的半徑是中的k倍B加速度的大小是中的k倍C做圓周運動的周期是中的k倍D做圓周運動的角速度與中的相等答案：AC解析：兩速率相同的電子在兩勻強磁場中做勻速圓周運動，且磁場磁感應強度B1是磁場磁感應強度B2的k倍A：由qvB得r，即中電子運動軌跡的半徑是中的k倍，選項A正確B：由F合ma得aB，所以，選項B錯誤C：由T得Tr，所以k，選項C正確D：由得，選項D錯誤正確選項為A、C.3(xx江蘇單科)一臺質譜儀的工作原理如圖所示，電荷量均為q、質量不同的離子飄入電壓為U0的加速電場，其初速度幾乎為零這些離子經加速后通過狹縫O沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場，最后打在底片上已知放置底片的區(qū)域MNL，且OML.某次測量發(fā)現(xiàn)MN中左側區(qū)域MQ損壞，檢測不到離子，但右側區(qū)域QN仍能正常檢測到離子在適當調節(jié)加速電壓后，原本打在MQ的離子即可在QN檢測到(1)求原本打在MN中點P的離子質量m；(2)為使原本打在P的離子能打在QN區(qū)域，求加速電壓U的調節(jié)范圍；(3)為了在QN區(qū)域將原本打在MQ區(qū)域的所有離子檢測完整，求需要調節(jié)U的最少次數(shù)(取lg 20.301，lg 30.477，lg 50.699)答案：(1)(2)U(3)最少次數(shù)為3次解析：(1)離子在電場中加速，qU0mv2在磁場中做勻速圓周運動，qvBm解得r0 代入r0L，解得m.(2)由(1)知，U離子打在Q點時，rL，得U離子打在N點時，rL，得U則加速電壓U的范圍U.(3)由(1)可知，r由題意知，第1次調節(jié)電壓到U1，使原本Q點的離子打在N點，此時，原本半徑為r1的打在Q1的離子打在Q上，解得r12L第2次調節(jié)電壓到U2，原本打在Q1的離子打在N點，原本半徑為r2的打在Q2的離子打在Q上，則，解得r23L同理，第n次調節(jié)電壓，有rnn1L檢測完整，有rn，解得n12.8故最少次數(shù)為3次規(guī)律探尋帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動，是高考考查的重點和熱點，常設置新情境來考查對帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動知識的掌握情況解答此類試題需要確定圓周運動的半徑、圓心和運動時間，復雜時需要畫出軌跡圖，需要結合幾何關系求解單獨考查的題型一般為選擇題，綜合其他知識考查的一般為計算題，難度中等考題預測 (多選)如圖所示，xOy平面的一、二、三象限內存在垂直紙面向外、磁感應強度B1 T的勻強磁場，ON為處于y軸負方向的彈性絕緣薄擋板，長度為9 m，M點為x軸正方向上一點，OM3 m現(xiàn)有一個比荷大小為1.0 C/kg、可視為質點、帶正電的小球(重力不計)從擋板下端N處小孔以不同的速度向x軸負方向射入磁場，若與擋板相碰就以原速率彈回，且碰撞時間不計，碰撞時電荷量不變，小球最后都能經過M點，則小球射入的速度大小可能是()A3 m/sB3.75 m/sC4 m/s D5 m/s答案：ABD解析：因為小球通過y軸的速度方向一定是x方向，故帶電小球圓周運動軌跡半徑最小值為3 m，即Rmin，解得vmin3 m/s；經驗證，帶電小球以3 m/s速度進入磁場，與ON碰撞一次，再經四分之三圓周經過M點，如圖1所示，A項正確；當帶電小球與ON不碰撞，直接經過M點，如圖2所示，小球速度沿x方向射入磁場，則圓心一定在y軸上，作出MN的垂直平分線，交于y軸的點即得圓心位置，由幾何關系解得軌跡半徑最大值Rmax5 m，又Rmax，解得vmax5 m/s，D項正確；當小球速度大于3 m/s、小于5 m/s時，軌跡如圖3所示，由幾何條件計算可知軌跡半徑R3.75 m，由半徑公式R得v3.75 m/s，B項正確，由分析易知選項C錯誤圖1圖2圖3