备考2018年高考物理一轮基础复习：专题37 洛伦兹力带电粒子在磁场中的运动

备考2018年高考物理一轮基础复习：专题37 洛伦兹力带电粒子在磁场中的运动
教材版本：物理
试卷分类：物理高考
试卷大小：1.0 MB
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发布时间：2024-05-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 多选题

某空间存在着如图所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t₁=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是（）

A . 图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系 B . 图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系 C . 图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系 D . 图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系

2. 单选题
质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中两个虚线所示，下列表述正确的是（） A . M带正电，N带负电 B . M的速率大于N的速率 C . 洛伦磁力对M，N做正功 D . M的运行时间大于N的运行时间

3. 综合题

在平面直角坐标系xoy中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v₀垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成45°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求：

（1） M、N两点间的电势差U_MN；
（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；
（3）粒子从M点运动到P点的总时间t．

4. 多选题

如图所示，在0≤x≤ $\text{[math]}$ a，0≤y≤a的长方形区域有垂直于xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不计），它们的速度方向均在xoy平面内的第一象限，且与y轴正方向的夹角分布在0～90°范围内，速度大小不同，且满足 $\text{[math]}$ ≤v≤ $\text{[math]}$ ，已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则下列说法正确的是（）

A . 所有粒子在磁场中运动经历最长的时间为 $\text{[math]}$ B . 所有粒子在磁场中运动经历最长的时间小于 $\text{[math]}$ C . 从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间小于 $\text{[math]}$ D . 从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间为 $\text{[math]}$

5. 单选题

如图所示，宇宙射线中存在高能带电粒子，假如大气层被破坏，这些粒子就会到达地球，从而给地球上的生命带来危害，根据地磁场的分布特点，判断下列说法中正确的是（　　）

A . 地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱 B . 地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，南北两极最弱 C . 地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球周围各处相同 D . 地磁场对宇宙射线无阻挡作用

6. 单选题

如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t，在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射并沿某一直径方向飞出此区域时，速度方向偏转角为60°，如图所示，根据上述条件可求下列哪几种物理量（）

①带电粒子的比荷

②带电粒子在磁场中运动的周期

③带电粒子在磁场中运动的半径

④带电粒子的初速度．

A . ①② B . ①③ C . ②③ D . ③④

7. 单选题

如图所示，圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法错误的是（）

A . 三个粒子都带正电荷 B . c粒子速率最小 C . c粒子在磁场中运动时间最短 D . 它们做圆周运动的周期T_a=T_b=T_c

8. 综合题
如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场．一电子（质量为m、电荷量为e）以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：（1）电子从磁场中射出时距O点多远？（2）电子在磁场中运动的时间为多少？

9. 单选题
如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（） A . 1：2 B . 2：1 C . $\text{[math]}$ D . 1：1

10. 单选题
两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较弱磁场区域进入到较强磁场区域后，粒子的（） A . 轨道半径减小，角速度增大 B . 轨道半径减小，角速度减小 C . 轨道半径增大，角速度增大 D . 轨道半径增大，角速度减小

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