1、高考资源网（） 您身边的高考专家2013届高中新课标二轮物理总复习（湖南用）专题4 第2讲 带电粒子在匀强磁场中的运动班级：_姓名：_学号：_1.(2012北京卷)处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值()A与粒子电荷量成正比 B与粒子速率成正比C与粒子质量成正比 D与磁感应强度成正比2.(2012广东卷)质量和电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1中虚线所示，下列表述正确的是()图1AM带负电、N带正电BM的速率小于N的速率C洛伦兹力对M、N做正功DM的运行时间大于N的运行时间图2
2、3.半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出AOB120，如图2所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为()A. B.C. D.4.(2011全国卷)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是()图35.(2011海南卷)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图3中的正方形为其边界一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒
3、子不计重力下列说法正确的是()A入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大图46.(2011浙江卷)利用如图4所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子图中板MN上方的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度d的缝射出的粒子，下列说法正确的是()A粒子带正电B射出粒子的最大速度为C保持d和L不
4、变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大图57.(2012新课标卷)如图5，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直圆心O到直线的距离为R.现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小8.(2012山东卷)如图6甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁
5、场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心各有一小孔S1、S2，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为U0，周期为T0.在t0时将一个质量为m、电量为q(q0)的粒子由S1静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在t时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区(不计粒子重力，不考虑极板外的电场)图6(1)求粒子到达S2时的速度大小v和极板间距d.(2)为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件(3)若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在t3T0时刻再次到达S2，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小限时训练
6、(九)1D解析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有qvBm，由圆周运动有T，解得T.由电流公式I，得I.所以环形电流与电荷量的平方成正比、与磁感应强度成正比、与质量成反比、与速率无关所以D正确2A解析：本题考查左手定则N受力向左，由左手定则，粒子N带正电，M带负电，故A正确由Rmv/qB知，半径越大，粒子速度越大，M的速率大于N的速率，故B错误洛伦兹力永远不做功，故C错误运动时间tm/qB知二者运动时间相同，故D错误3D解析：从弧AB所对圆心角60，知tT，但题中已知条件不够，没有此项选择，另想办法找规律表示t.由匀速圆周运动t/v0，从图中分析有Rr，则Rrr，则t/v0
7、.4B解析：首先明确地磁场的北极在地理南极附近，再根据安培定则即可得出结论5BD解析：在磁场中半径r，运动时间：t(为转过圆心角)，故BD正确，当粒子从O点所在的边上射出时：轨迹可以不同，但圆心角相同为180，因而AC错6BC解析：根据带电粒子偏转方向和左手定则可知粒子带负电，故A错；速度最大粒子偏转半径为R，由qvB可得B正确；速度最小粒子半径为R，由qvB得vmin，vvmaxvmin，故C正确；v与L无关，故D错误7解析：粒子在磁场中做圆周运动设圆周的半径为r，由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得qvBm式中v为粒子在a点的速度过b点和O点作直线的垂线，分别与直线交于c和d点由几何关系知，线段
8、、和过a、b两点的轨迹圆弧的两条半径(未画出)围成一正方形因此r设x，由几何关系得RxR联立式得rR再考虑粒子在电场中的运动设电场强度的大小为E，粒子在电场中做类平抛运动设其加速度大小为a，由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得qEma粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为r，由运动学公式得rat2rvt式中t是粒子在电场中运动的时间联立式得E8解析：(1)粒子由S1至S2的过程，根据动能定理得qU0mv2由式得v设粒子的加速度大小为a，由牛顿第二定律得qma由运动学公式得da()2联立式得d(2)设磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得qvBm要使粒子在磁场中运动时不与极板相撞，须满足2R联立式得B(3)设粒子在两边界之间无场区向左匀速运动的过程用时为t1，有dvt1联立式得t1若粒子再次到达S2时速度恰好为零，粒子回到极板间应做匀减速运动，设匀减速运动的时间为t2，根据运动学公式得dt2联立t2设粒子在磁场中运动的时间为tt3T0t1t2联立式得t设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T，由式结合运动学公式得T由题意可知Tt联立式得B高考资源网版权所有，侵权必究！