2019-2020年高考物理一轮复习第8章磁场第2讲磁场对运动电荷的作用模拟新人教版选修3-1

2019-2020年高考物理一轮复习第8章磁场第2讲磁场对运动电荷的作用模拟新人教版选修3-11．xx·全国卷Ⅱ一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒不计重力若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为　A　A.　　　　　　　　　　　B．C.D．[解析]　由题可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示，由几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的圆弧所对的圆心角为30°，因此粒子在磁场中运动的时间为t＝×，粒子在磁场中运动的时间与筒转过90°所用的时间相等，即＝×，求得＝，A项正确2．xx·全国卷Ⅲ平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面纸面如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外一带电粒子的质量为m，电荷量为qq0粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场不计重力粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为　D　A.B．C.D．[解析]　如图所示为带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹示意图，设出射点为P，粒子运动轨迹与ON的交点为Q，粒子入射方向与OM成30°角，则射出磁场时速度方向与MO成30°角，由几何关系可知，PQ⊥ON，故出射点到O点的距离为轨迹圆直径的2倍，即4R，又粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径R＝，所以D正确3．多选xx·安徽合肥一中、芜湖一中等六校教育研究会第一次联考如图在x轴上方存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直于纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场一带负电的粒子质量为m，电荷量为q，从原点O以与x轴成θ＝30°角斜向上射入磁场，且在x轴上方运动半径为R不计重力，则　BCD　A．粒子经偏转一定能回到原点OB．粒子完成一次周期性运动的时间为C．粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为12D．粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴方向前进了3R[解析]　根据左手定则判断可知，粒子在第一象限沿顺时针方向运动，而在第四象限沿逆时针方向运动，故不可能回到原点O，故A错误因第四象限中磁感应强度为第一象限中的一半，故第四象限中的轨迹半径为第一象限中轨迹半径的2倍，如图所示，由几何关系可知，负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60°，在第四象限轨迹所对应的圆心角也为60°，在一个周期内，粒子在第一象限运动的时间为t1＝T＝；同理，在第四象限运动的时间为t2＝T′＝·＝；完成一次周期性运动的时间为t1＋t2＝，故B正确由r＝，知粒子圆周运动的半径与B成反比，则粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为12，故C正确根据几何知识得粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进的距离为x＝R＋2R＝3R，故D正确4．xx·课标Ⅰ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，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的　D　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[解析]　由于磁场方向与速度方向垂直，粒子只受到洛伦兹力作用，即qvB＝m，轨道半径R＝，洛伦兹力不作功，从较强到较弱磁场区域后，速度大小不变，但磁感应强度变小，轨道半径变大，根据角速度ω＝可判断角速度变小选项D正确5．多选xx·课标Ⅱ有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子　AC　A．运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍B．加速度的大小是Ⅰ中的k倍C．做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D．做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等[解析]　电子在磁场中做匀速圆周运动时，向心力由洛伦兹力提供qvB＝，解得r＝，因为Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍，所以，Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍，故A正确；加速度a＝，加速度大小是Ⅰ中的倍，故B错误；由周期公式T＝，得Ⅱ中的电子做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍，故C正确；角速度ω＝＝，Ⅱ中的电子做圆周运动的角速度是Ⅰ中的倍。