2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練27 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力（含解析）.doc

磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力小題狂練 小題是基礎(chǔ)練小題提分快1.2019江蘇省東臺(tái)創(chuàng)新學(xué)校調(diào)研(多選)以下說法正確的是()A電荷處于電場(chǎng)中一定受到靜電力B運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中一定受到洛倫茲力C洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功D洛倫茲力可以改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向和速度大小答案：AC解析：電荷處于電場(chǎng)中一定受到靜電力，故A項(xiàng)正確；運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向與磁場(chǎng)平行時(shí)，運(yùn)動(dòng)電荷不受洛倫茲力，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功，故C項(xiàng)正確；洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功，由動(dòng)能定理得，洛倫茲力不能改變運(yùn)動(dòng)電荷的動(dòng)能，即洛倫茲力不能改變速度的大小，只能改變速度的方向，故D項(xiàng)錯(cuò)誤2.2019四川省成都九校聯(lián)考1931年，著名的英國(guó)物理學(xué)家狄拉克認(rèn)為，既然電有基本電荷電子存在，磁也應(yīng)有基本磁荷磁單極子存在，這樣，電磁現(xiàn)象的完全對(duì)稱性就可以得到保證，他從理論上用極精美的數(shù)學(xué)物理公式預(yù)言，磁單極子是可以獨(dú)立存在的，其周圍磁感線呈均勻輻射狀分布，類似于孤立的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線以某一磁單極子N為原點(diǎn)建立如圖所示Oxyz坐標(biāo)系，z為豎直方向，則一帶電微?？梢栽诖丝臻g做圓周運(yùn)動(dòng)的平面為()A一定是z>0且平行于xOy的平面B一定是在xOy平面C一定是z<0且平行于xOy的平面D只要是過坐標(biāo)原點(diǎn)O的任意平面均可答案：A解析：在z>0的區(qū)域，磁場(chǎng)的方向是斜向上的圓錐形狀，帶電微粒若能在平行于xOy的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，所受的洛倫茲力方向?yàn)榇怪贝鸥芯€斜向上，重力豎直向下，合力的方向水平指向z軸，故可滿足做圓周運(yùn)動(dòng)的條件，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤32019江西省紅色七校聯(lián)考如圖所示，三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線P、Q、R互相平行，垂直紙面放置，其間距均為a，電流強(qiáng)度均為I，方向垂直紙面向里(已知電流為I的長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，其中k為常量)某時(shí)刻有一電子(質(zhì)量為m、電荷量為e)正好經(jīng)過原點(diǎn)O，速度大小為v，方向沿y軸正方向，則電子此時(shí)所受的洛倫茲力為()A方向垂直紙面向里，大小為B方向指向x軸正方向，大小為C方向垂直紙面向里，大小為D方向指向x軸正方向，大小為答案：A解析：P、Q兩根導(dǎo)線到O點(diǎn)的距離相等，根據(jù)安培定則，兩導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，大小相等，所以最終磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于R在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，根據(jù)安培定則，磁場(chǎng)的方向沿x軸負(fù)方向，ROa，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向垂直紙面向里，大小FevB，故A正確4.2019安徽省合肥質(zhì)檢(多選)如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子以某速度由圓周上A點(diǎn)沿與直徑AB成30角的方向垂直射入磁場(chǎng)，其后從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)已知CD為圓的直徑，BOC60，E、F分別為劣弧AD和AC上的點(diǎn)，粒子重力不計(jì)，則下列說法正確的是()A該粒子可能帶正電B粒子從C點(diǎn)射出時(shí)的速度方向一定垂直于直徑ABC若僅將粒子的入射位置由A點(diǎn)改為E點(diǎn)，則粒子仍從C點(diǎn)射出D若僅將粒子的入射位置由A點(diǎn)改為F點(diǎn)，則粒子仍從C點(diǎn)射出答案：BCD解析：粒子由A點(diǎn)射入，C點(diǎn)射出，可確定洛倫茲力方向，由左手定則可知，粒子帶負(fù)電，A項(xiàng)錯(cuò)誤；軌跡圓弧關(guān)于磁場(chǎng)圓心與軌跡圓圓心連線對(duì)稱，所以粒子從C點(diǎn)射出時(shí)速度方向與DC夾角也是30，垂直于直徑AB，B項(xiàng)正確；軌跡圓半徑與磁場(chǎng)圓半徑相同，由磁聚焦原理可知，C、D項(xiàng)正確52019山西省榆社中學(xué)診斷如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在xOy平面內(nèi)，從原點(diǎn)O處沿與x軸正方向成角(0<<)以速率v發(fā)射一個(gè)帶正電的粒子(重力不計(jì))則下列說法正確的是()A若一定，v越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短B若一定，v越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的角速度越大C若v一定，越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短D若v一定，越大，則粒子在離開磁場(chǎng)的位置距O點(diǎn)越遠(yuǎn)答案：C解析：畫出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，如圖所示由幾何關(guān)系得：軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角22，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tT，則得知：粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與v無關(guān)，故A錯(cuò)誤；若v一定，越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短，故C正確粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的角速度，又T，則得，與速度v無關(guān)，故B錯(cuò)誤；設(shè)粒子的軌跡半徑為r，則r.AO2rsin，則若是銳角，越大，AO越大若是鈍角，越大，AO越小故D錯(cuò)誤；故選C.62019遼寧省大連模擬如圖所示為研究某種帶電粒子的裝置示意圖，粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直線射到熒光屏上的O點(diǎn)，出現(xiàn)一個(gè)光斑在垂直于紙面向里的方向上加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，粒子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿半徑為r的圓弧運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏上的P點(diǎn)，然后在磁場(chǎng)區(qū)域再加一豎直向下，場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，光斑從P點(diǎn)又回到O點(diǎn)，關(guān)于該粒子，下列說法正確的是()A粒子帶負(fù)電 B初速度為vC比荷為 D比荷為答案：D解析：垂直于紙面向里的方向上加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，粒子束打在熒光屏上的P點(diǎn)，根據(jù)左手定則可知，粒子帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)，qvBEq，解得v，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中時(shí)，由qvBm，可得，故選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤；故選D.7.2019貴州省貴陽(yáng)市摸底(多選)如圖所示，在xOy平面內(nèi)的0xl,0yl區(qū)域僅存在垂直于xOy平面(紙面)向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度大小設(shè)為B)，或僅存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(電場(chǎng)強(qiáng)度大小設(shè)為E)時(shí)，質(zhì)量為m、帶電荷量為e的質(zhì)子以速率v從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，均能通過P(l，l)點(diǎn)，不計(jì)質(zhì)子的重力，則()AB BBCE DE答案：BD解析：若僅存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可知，質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為l，又evBm，解得B，B項(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若僅存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則質(zhì)子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，lvt，lat2，a，聯(lián)立解得E，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確82019黑龍江省哈爾濱六中模擬在光滑水平地面上水平放置著足夠長(zhǎng)的質(zhì)量為M的木板，其上放置著質(zhì)量為m、帶正電的物塊(電荷量保持不變)，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，且M>m.空間存在足夠大的方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，某時(shí)刻開始它們以大小相等的速度相向運(yùn)動(dòng)，如圖，取向右為正方向，則下列圖象可能正確反映它們以后運(yùn)動(dòng)的是()答案：B解析：對(duì)物塊分析可知其受重力、支持力、洛倫茲力和摩擦力作用，由左手定則可知，洛倫茲力方向向上；水平方向受摩擦力作用而做減速運(yùn)動(dòng)；則由FBqv可知，洛倫茲力減小，故m對(duì)M的壓力增大，摩擦力增大，故m的加速度越來越大；同時(shí)M受m向右的摩擦力作用，M也做減速運(yùn)動(dòng)；因摩擦力增大，故M的加速度也越來越大；vt圖象中圖線斜率的絕對(duì)值表示加速度大小，則可知vt圖象中對(duì)應(yīng)的圖線應(yīng)為曲線；對(duì)M、m組成的系統(tǒng)分析可知，系統(tǒng)所受外力之和為零，故系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，最終木板和物塊速度一定相同，則有mv0Mv0(Mm)v，因M>m，故最終速度一定為負(fù)值，說明最終木板和物塊均向左做勻速運(yùn)動(dòng)，則B正確9.2019貴州省畢節(jié)梁才學(xué)校檢測(cè)(多選)如圖所示，空間存在垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，場(chǎng)內(nèi)有一絕緣的足夠長(zhǎng)的直桿，它與水平面的夾角為，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球套在直桿上，從A點(diǎn)由靜止沿桿下滑，小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在小球以后的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是()A小球下滑的最大速度為vmB小球下滑的最大加速度為amgsinC小球的加速度一直在減小D小球的速度先增大后不變答案：BD解析：小球開始下滑時(shí)有mgsin(mgcosqvB)ma，隨著v增大，a增大，當(dāng)v0時(shí)，a達(dá)到最大值即amgsin，此時(shí)洛倫茲力大小等于mgcos，支持力為0，此后隨著速度增大，洛倫茲力增大，支持力增大，此后下滑過程中有，mgsin(qvBmgcos)ma，隨著v增大，a減小，當(dāng)vm時(shí)，a0，此時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，速度不變所以整個(gè)過程中，v先增大后不變，a先增大后減小，所以B、D正確102019湖北省武漢調(diào)研(多選)如圖(a)所示，在半徑為R的虛線區(qū)域內(nèi)存在周期性變化的磁場(chǎng)，其變化規(guī)律如圖(b)所示薄擋板MN兩端點(diǎn)恰在圓周上，且MN所對(duì)的圓心角為120.在t0時(shí)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v從A點(diǎn)沿直徑AB射入場(chǎng)區(qū)，運(yùn)動(dòng)到圓心O后，做一次半徑為的完整的圓周運(yùn)動(dòng)，再沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在B點(diǎn)與擋板碰撞后原速率返回(碰撞時(shí)間不計(jì)，電荷量不變)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖(a)中所示粒子的重力不計(jì)，不考慮變化的磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電場(chǎng)，下列說法正確的是()A磁場(chǎng)方向垂直紙面向外B圖(b)中B0C圖(b)中T0D若t0時(shí)，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v從A點(diǎn)沿AO入射，偏轉(zhuǎn)、碰撞后，仍可返回A點(diǎn)答案：BC解析：根據(jù)題述一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以初速度v從A點(diǎn)沿直徑AB射入場(chǎng)區(qū)，運(yùn)動(dòng)到圓心O后，做一次半徑為的完整的圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可判斷出磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)洛倫茲力提供向心力，qvB0m，且r，可得B0，選項(xiàng)B正確；帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T，帶電粒子以初速度v從A點(diǎn)沿直徑AB射入場(chǎng)區(qū)，運(yùn)動(dòng)到圓心O所需時(shí)間t，所以題圖(b)中T0tT，選項(xiàng)C正確；若t0時(shí)，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以初速度v從A點(diǎn)沿直徑AB射入場(chǎng)區(qū)，運(yùn)動(dòng)到圓心O后，根據(jù)左手定則知粒子將向下偏轉(zhuǎn)與擋板MN碰撞后運(yùn)動(dòng)圓周，再與擋板B碰撞后運(yùn)動(dòng)一段圓弧后射出場(chǎng)區(qū)，不能返回A點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤112019湖南省益陽(yáng)市、湘潭市調(diào)研(多選)如圖所示，兩個(gè)相同的半圓形光滑絕緣軌道分別豎直放置在勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，軌道兩端在同一高度上，兩個(gè)相同的帶正電小球a、b同時(shí)從軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放，且在運(yùn)動(dòng)中始終能沿軌道通過各自軌道的最低點(diǎn)M、N，則()A兩小球某次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大小不可能有vNvMB兩小球都能到達(dá)軌道的最右端C小球a、b第一次同時(shí)到達(dá)最低點(diǎn)D第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)，小球a對(duì)軌道的壓力小于小球b對(duì)軌道的壓力答案：AD解析：由于洛倫茲力不做功，電場(chǎng)力對(duì)帶電小球一定做負(fù)功，所以兩個(gè)小球某次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度不可能有vNvM，A正確；由機(jī)械能守恒定律知，小球b可以到達(dá)軌道的最右端，電場(chǎng)力對(duì)小球a做負(fù)功，故小球a不可能到達(dá)軌道的最右端，B錯(cuò)誤；第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，由于洛倫茲力對(duì)b不做功，而電場(chǎng)力一直對(duì)a做負(fù)功，因此a球的速率一直小于b球速率，故小球b第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)刻與小球a第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)刻不相同，C錯(cuò)誤；由于小球能到達(dá)最低點(diǎn)，重力對(duì)小球a做正功，電場(chǎng)力對(duì)小球a做負(fù)功，由動(dòng)能定理得mgREqRmv，又由牛頓第二定律得，F(xiàn)N1mgm，對(duì)小球b，洛倫茲力不做功，只有重力做正功，由機(jī)械能守恒定律得mgRmv，小球b第一次通過最低點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得FN2mgqvBm，由牛頓第三定律知，D正確122019湖北省黃岡中學(xué)模擬(多選)如圖所示，下端封閉、上端開口、高h(yuǎn)5 m的內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管底有質(zhì)量m10 g、電荷量的絕對(duì)值|q|0.2 C的小球，整個(gè)裝置以v5 m/s的速度沿垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于外力的作用，玻璃管在磁場(chǎng)中的速度保持不變，最終小球從上端管口飛出g取10 m/s2.下列說法中正確的是()A小球帶負(fù)電B小球在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C小球在玻璃管中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于1 sD小球機(jī)械能的增加量為1 J答案：BD解析：由左手定則可知，小球帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；玻璃管在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則小球在豎直方向所受的洛倫茲力恒定，則豎直方向加速度不變，即小球在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；小球在豎直方向的加速度a m/s210 m/s2，在管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t s1 s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小球到管口時(shí)豎直方向的速度vat10 m/s，機(jī)械能的增加量Emghmv21 J，選項(xiàng)D正確13.2019四川省五校聯(lián)考(多選)如圖所示，在x>0，y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從x軸上的某點(diǎn)P沿著與x軸成30角的方向射入磁場(chǎng)不計(jì)重力的影響，則下列說法正確的是()A只要粒子的速率合適，粒子就可能通過坐標(biāo)原點(diǎn)B粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為C粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為D粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為答案：BC解析：帶正電粒子由P點(diǎn)沿與x軸成30角的方向入射，則粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在過P點(diǎn)且與速度方向垂直的方向上，粒子在磁場(chǎng)中要想到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)，轉(zhuǎn)過的圓心角肯定大于180，假設(shè)如圖所示，而因磁場(chǎng)有邊界，故粒子不可能通過坐標(biāo)原點(diǎn)，A錯(cuò)誤；由于P點(diǎn)的位置不定，所以粒子在磁場(chǎng)中的軌跡圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角也不同，最大的圓心角為圓弧與y軸相切時(shí)，偏轉(zhuǎn)角度為300，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tT，根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，可知粒子的運(yùn)動(dòng)半徑無限大時(shí)，對(duì)應(yīng)的最小圓心角也一定大于120，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間t>T，故粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間范圍是<t，BC正確，D錯(cuò)誤14.2019廣東省惠州一診(多選)如圖所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源N，P、Q間的加速電場(chǎng)，靜電分析器即中心線半徑為R的四分之一圓形通道、通道內(nèi)有均勻輻射電場(chǎng)，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等距的各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，膠片M.由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入靜電分析器，某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，最終打到膠片上的某點(diǎn)粒子從粒子源發(fā)出時(shí)的初速度不同，不計(jì)粒子所受重力，下列說法中正確的是()A從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子速度大小一定相等B從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子動(dòng)能一定相等C打到膠片上同一點(diǎn)的粒子速度大小一定相等D打到膠片上位置距離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子，其比荷(q/m)越小答案：CD解析：直線加速過程，根據(jù)動(dòng)能定理，有qUmv2mv，電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)過程，根據(jù)牛頓第二定律，有qEm，磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)過程，根據(jù)牛頓第二定律，有qvBm，由式得v，即從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子速度大小與粒子比荷有關(guān)，故A錯(cuò)誤；由式，Ek，即從小孔S進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子的動(dòng)能與q有關(guān)，故B錯(cuò)誤；由解得r ，打到膠片上同一點(diǎn)的粒子的比荷一定相等，由式，比荷相同，故粒子的速度相同，故C正確；r ，故打到膠片上位置距離O點(diǎn)越遠(yuǎn)的粒子，比荷越小，故D正確15(多選)如圖所示，空間有一垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為0.2 kg且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端無初速度地放置一質(zhì)量為0.05 kg、電荷量q0.2 C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，可認(rèn)為滑塊受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力現(xiàn)對(duì)木板施加方向水平向左、大小為0.6 N的恒力，g取10 m/s2.則()A木板和滑塊一直做勻加速運(yùn)動(dòng)B滑塊先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)C最終滑塊做速度為5 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)D最終木板做加速度為3 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)答案：CD解析：滑塊開始運(yùn)動(dòng)后，受到豎直向上的洛倫茲力作用，且洛倫茲力不斷增大，滑塊受到的支持力逐漸減小，故滑塊先做變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)|q|vBmg時(shí)，滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，速度v5 m/s，C正確，A、B錯(cuò)誤；此后，木板在恒力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且加速度a3 m/s2，故D正確16圖甲所示的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度與圖乙所示的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑相等，一不計(jì)重力的粒子從左邊界的M點(diǎn)以一定初速度水平向右垂直射入磁場(chǎng)，從右邊界射出時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了角，該粒子以同樣的初速度沿半徑方向垂直射入磁場(chǎng)，射出磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了2角已知磁場(chǎng)、的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1、B2，則B1與B2的比值為()A2cos BsinCcos Dtan答案：C解析：設(shè)有界磁場(chǎng)寬度為d，則粒子在磁場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖1、2所示，由洛倫茲力提供向心力知Bqvm，得B，由幾何關(guān)系知dr1sin，dr2tan，聯(lián)立得cos，C正確課時(shí)測(cè)評(píng) 綜合提能力課時(shí)練贏高分一、選擇題12019黑龍江哈六中檢測(cè)如圖所示，直線MN上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子1從磁場(chǎng)邊界上的a點(diǎn)垂直MN和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)t1時(shí)間從b點(diǎn)離開磁場(chǎng)之后電子2也由a點(diǎn)沿圖示方向以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開磁場(chǎng)，則t1t2為()A2：3 B2：1C3：2 D3：1答案：D解析：兩電子在磁場(chǎng)中均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意畫出電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示電子1垂直射入磁場(chǎng)，從b點(diǎn)離開，則運(yùn)動(dòng)了半個(gè)圓周，ab即為電子1的運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑，c點(diǎn)為圓心電子2以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開磁場(chǎng)，根據(jù)r可知，電子1和2的軌跡半徑相等，根據(jù)幾何關(guān)系可知，aOc為等邊三角形，則電子2轉(zhuǎn)過的圓心角為60，所以電子1運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1，電子2運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2，所以t1：t23：1，故選D.22019江西聯(lián)考如圖所示在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限中，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一帶電粒子以一定的速度平行于x軸正方向從y軸上的a處射入磁場(chǎng)，粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O射出磁場(chǎng)現(xiàn)使同一帶電粒子以速度方向不變、大小變?yōu)樵瓉淼?倍，仍從y軸上的a處射入磁場(chǎng)，經(jīng)過t0時(shí)間射出磁場(chǎng)，不計(jì)粒子所受的重力，則粒子的比荷為()A. B.C. D.答案：C解析：帶電粒子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子第一次射入磁場(chǎng)時(shí)，軌跡半徑為，粒子第二次射入磁場(chǎng)時(shí)，粒子軌跡半徑為2a，由此可知粒子第二次在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)60后射出磁場(chǎng)，因此t0，由T可得.C正確32017全國(guó)卷如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場(chǎng)若粒子射入速率為v1，這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為v2，相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上，不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用，則v2：v1為()A.：2 B.：1C.：1 D3：答案：C解析：設(shè)速率為v1的粒子最遠(yuǎn)出射點(diǎn)為M，速率為v2的粒子最遠(yuǎn)出射點(diǎn)為N，如圖所示，則由幾何知識(shí)得r1，r2R由qvB得r，故，選項(xiàng)C正確42019河北邢臺(tái)質(zhì)檢如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)ABCD，帶電粒子從A點(diǎn)沿AB方向射入磁場(chǎng)，恰好從C點(diǎn)飛出磁場(chǎng)；若帶電粒子以相同的速度從AD的中點(diǎn)P垂直AD射入磁場(chǎng)，從DC邊的M點(diǎn)飛出磁場(chǎng)(M點(diǎn)未畫出)設(shè)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間為t1，由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用時(shí)間為t2(帶電粒子重力不計(jì))，則t1：t2為()A2：1 B2：3C3：2 D.：答案：C解析：如圖所示為粒子兩次運(yùn)動(dòng)軌跡圖，由幾何關(guān)系知，粒子由A點(diǎn)進(jìn)入C點(diǎn)飛出時(shí)軌跡所對(duì)圓心角190，粒子由P點(diǎn)進(jìn)入M點(diǎn)飛出時(shí)軌跡所對(duì)圓心角260，則，故選項(xiàng)C正確5.2019長(zhǎng)沙四校模擬(多選)如圖所示，圓心角為90的扇形COD內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，E點(diǎn)為半徑OD的中點(diǎn)現(xiàn)有比荷大小相等的兩個(gè)帶電粒子a、b(不計(jì)重力)以大小不等的速度分別從O、E點(diǎn)均沿OC方向射入磁場(chǎng)，粒子a恰從D點(diǎn)射出磁場(chǎng)，粒子b恰從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)，已知sin370.6，cos370.8，則下列說法中正確的是()A粒子a帶正電，粒子b帶負(fù)電B粒子a、b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為5：2C粒子a、b的速率之比為2：5D粒子a、b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為180：53答案：CD解析：本題考查了粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題，意在考查考生運(yùn)用相關(guān)規(guī)律及數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力兩個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如答圖所示，根據(jù)左手定則判斷知粒子a帶負(fù)電，粒子b帶正電，A錯(cuò)誤；設(shè)扇形COD的半徑為r，粒子a、b的軌道半徑分別為Ra、Rb，則Ra，Rr22，sin，得Rbr，53，由qvBm，得vR，所以粒子a、b的速率之比為，C正確；由牛頓第二定律得加速度a，所以粒子a、b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為，B錯(cuò)誤；粒子a在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間ta，粒子b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tb，則，D正確62019山東膠東示范校模擬(多選)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上疊放著兩個(gè)物塊A和B，A帶負(fù)電、質(zhì)量為m、電荷量為q，B質(zhì)量為2m、不帶電，A和B間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5.初始時(shí)A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將大小為Fmg的水平恒力作用在B上，g為重力加速度A、B處于水平向里的磁場(chǎng)之中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.若A、B間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說法正確的是()A水平力作用瞬間，A的加速度大小為BA做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為CA的最大速度為DB的最大加速度為g答案：BC解析：本題考查考生對(duì)帶電體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程的分析能力F作用在B上瞬間，假設(shè)A、B一起加速，則對(duì)A、B整體有F3mamg，對(duì)A有fAmamg<mgmg，假設(shè)成立，因此A、B共同做加速運(yùn)動(dòng)，加速度為，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；A、B開始運(yùn)動(dòng)后，整體在水平方向上只受到F作用，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)A分析，B對(duì)A有水平向左的靜摩擦力fA靜作用，由fA靜知，fA靜保持不變，但A受到向上的洛倫茲力，支持力NAmgqvB0逐漸減小，最大靜摩擦力NA減小，當(dāng)fA靜NA時(shí)，A、B開始相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)有(mgqv1B0)，v1，由v1at得t，B選項(xiàng)正確；A、B相對(duì)滑動(dòng)后，A仍受到滑動(dòng)摩擦力作用，繼續(xù)加速，有fA靜(mgqvAB0)，速度增大，滑動(dòng)摩擦力減小，當(dāng)滑動(dòng)摩擦力減小到零時(shí)，A做勻速運(yùn)動(dòng)，有mgqv2B0，得最大速度v2，C選項(xiàng)正確；A、B相對(duì)滑動(dòng)后，對(duì)B有FfA滑2maB，fA滑減小，則aB增大，當(dāng)fA滑減小到零時(shí)，aB最大，D選項(xiàng)錯(cuò)誤7.2019安徽巢湖一中、合肥八中等十校聯(lián)考如圖所示，平行邊界MN、PQ之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，兩邊界間距為d，邊界MN上A點(diǎn)有一粒子源，可沿紙面內(nèi)任意方向射出完全相同的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，粒子射出的速度大小均為v，若不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用，則粒子能從PQ邊界射出的區(qū)域長(zhǎng)度與能從MN邊界射出的區(qū)域長(zhǎng)度之比為()A1：1 B2：3C.：2 D2：7答案：C解析：由qvB可知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑Rd，當(dāng)速度方向沿AN時(shí)，軌跡交PQ于B點(diǎn)，當(dāng)軌跡恰好與PQ相切時(shí)，軌跡交PQ于C點(diǎn)，B、C間的距離為粒子能從PQ邊界射出的區(qū)域長(zhǎng)度，由幾何關(guān)系可知O1BCO2AD30，所以BC2Rcos30R；當(dāng)粒子垂直于MN射入時(shí)，粒子與MN交于E點(diǎn)(軌跡是半圓，沒畫出)，A、E間的距離是粒子能從MN邊界射出的長(zhǎng)度，AE2R，所以.82019四川資陽(yáng)測(cè)試(多選)圖中的MN、PQ為兩條相互平行的虛線，在MN的上方、PQ的下方空間存在相同的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在圖中的O點(diǎn)沿與PQ成30角的方向斜向上射出一帶電粒子(紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng))，粒子在上、下兩磁場(chǎng)中各偏轉(zhuǎn)一次后恰好經(jīng)過圖中的S點(diǎn)，且經(jīng)過S點(diǎn)的速度與O點(diǎn)的速度方向相同，忽略粒子的重力則()A如果保持不變，僅增大粒子的初速度，則粒子一定還能經(jīng)過S點(diǎn)B粒子每次經(jīng)過邊界PQ時(shí)的速度都與初速度相同C該粒子可能帶正電也可能帶負(fù)電D如果僅將增大到60，則粒子一定不能經(jīng)過S點(diǎn)答案：AC解析：以帶正電荷的粒子為例，粒子先在MN和PQ間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入上方磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，再分別做勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，由于上、下方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，則軌跡對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)x2rsin，而r.設(shè)兩平行虛線之間的距離為L(zhǎng)，粒子經(jīng)過兩次勻速直線運(yùn)動(dòng)和兩次勻速圓周運(yùn)動(dòng)后沿水平方向向右移動(dòng)的距離OSLcotxLcotx2Lcot，與軌跡半徑無關(guān)，即與速度無關(guān)，所以增大粒子的速度后，粒子仍將通過S點(diǎn)，選項(xiàng)A正確；由以上分析，粒子每次經(jīng)過PQ時(shí)速度方向與初速度方向不一定相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；粒子若帶負(fù)電，則粒子在上方磁場(chǎng)先向右平移x，到下方磁場(chǎng)后向左平移x，則總的平移距離仍為2Lcot，選項(xiàng)C正確；若將增大到60，則粒子上下偏轉(zhuǎn)一次平移的距離將發(fā)生變化，但由于3cot60cot30，即粒子經(jīng)過3次上下偏轉(zhuǎn)后，也將通過S點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤9(多選)如圖所示，有一半徑為R的光滑絕緣塑料半圓形軌道，水平固定于一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)將一質(zhì)量為m、所帶電荷量為q的小球從軌道的左端由靜止釋放，半圓形軌道的最低點(diǎn)為A，不考慮渦流現(xiàn)象，則下列說法正確的是()A小球沿軌道運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒B小球通過A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力可能為3mgqBC小球通過A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力可能為3mgqBD從軌道的左端由靜止釋放的小球，可能從軌道右端滑出答案：BC解析：由于小球運(yùn)動(dòng)過程洛倫茲力不做功，只有重力做功，所以小球機(jī)械能守恒，A錯(cuò)誤；小球第一次通過最低點(diǎn)A時(shí)的受力情況如圖甲所示，則由機(jī)械能守恒定律可得，mgRmv2，小球第一次通過最低點(diǎn)A時(shí)由牛頓第二定律可得N1F洛mgm，且F洛Bqv，聯(lián)立解得N13mgqB，由牛頓第三定律知，B正確；同理可得小球第二次經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)，其受力情況如圖乙所示，小球第二次經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)由牛頓第二定律可得N2F洛mg，且F洛Bqv，則聯(lián)立解得N23mgqB，C正確，D錯(cuò)誤10(多選)如圖所示，豎直平面內(nèi)一半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子沿平行于直徑MN的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子的速度大小不同，重力不計(jì)，入射點(diǎn)P到直徑MN的距離為h，則()A若某粒子從磁場(chǎng)射出時(shí)的速度方向恰好與其入射方向相反，則該粒子的入射速度是B恰好能從M點(diǎn)射出的粒子速度是C若h且粒子從P點(diǎn)經(jīng)磁場(chǎng)到M點(diǎn)，則所用的時(shí)間是D當(dāng)粒子軌道半徑rR時(shí)，粒子從圓形磁場(chǎng)區(qū)域最低點(diǎn)射出答案：ABD解析：根據(jù)牛頓第二定律，qvBm，從而求出速率v.若某粒子從磁場(chǎng)射出時(shí)的速度方向恰好與其入射方向相反，則粒子在圓形磁場(chǎng)中恰好轉(zhuǎn)半周，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示，所以粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為rh，代入上述公式可得入射速度為v，A正確；若粒子恰好從M點(diǎn)射出，畫出其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示，由幾何關(guān)系有r2(R)2(hr)2，解得r，又v，則v，B正確；若h，則sinPOM，POM，由幾何關(guān)系得粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)所對(duì)應(yīng)圓心角為，所以粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tT，C錯(cuò)誤當(dāng)粒子軌道半徑rR，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖3所示，圓心為O，分別連接兩圓心與兩交點(diǎn)，則恰好形成一個(gè)菱形，因?yàn)镻OOQ，所以粒子從最低點(diǎn)Q射出，D正確二、非選擇題11如圖所示，xOy平面內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.1 T，在原點(diǎn)O有一粒子源，它可以在xOy平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射出質(zhì)量m6.41027 kg、電荷量q3.21019 C、速度v1.0106 m/s的帶正電的粒子一感光薄板平行于x軸放置，其中點(diǎn)O的坐標(biāo)為(0，a)，且滿足a0.(不考慮粒子的重力以及粒子之間的相互作用，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(1)若薄板足夠長(zhǎng)，且a0.2 m，求感光板下表面被粒子擊中的長(zhǎng)度；(2)若薄板長(zhǎng)l0.32 m，為使感光板下表面全部被粒子擊中，求a的最大值答案：(1)0.546 m(2)0.320 m解析：(1)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力有qvBm解得r0.2 m如圖1，沿y軸正向發(fā)射的粒子擊中薄板的D點(diǎn)(最左端)，有x1r0.2 m而擊中薄板的最右端的粒子恰好運(yùn)動(dòng)了半個(gè)圓周，由幾何關(guān)系x2 m所以，感光板下表面被粒子擊中的長(zhǎng)度Lx1x20.546 m.(2)如圖2，若粒子恰能擊中薄板的最左端點(diǎn)，由幾何關(guān)系OF0.12 m解得a1OFr0.320 m如圖3，若粒子恰能擊中薄板的最右端E點(diǎn)，由幾何關(guān)系a2 m0.320 m綜上可得，為使感光板下表面全部被粒子擊中，a的最大值：am0.320 m.122019廣東珠海模擬如圖所示，直角坐標(biāo)系第、象限存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)以速度v從y軸負(fù)方向上的A點(diǎn)(0，L)射入，其方向與x軸正方向成30角，粒子離開磁場(chǎng)后能回到A點(diǎn)，不計(jì)重力求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；(2)粒子從A點(diǎn)出發(fā)到再回到A點(diǎn)的時(shí)間答案：(1)(2)解析：(1)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系知，r2L，洛倫茲力提供向心力，qvB，聯(lián)立得B.(2)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t12，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)了300，所用時(shí)間t2T，粒子從A點(diǎn)出發(fā)到再回到A點(diǎn)的時(shí)間tt1t2.