1、高考资源网（） 您身边的高考专家课时作业(二十四)(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后括号内) 1.(2013安徽卷，15)右图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A向上 B向下 C向左 D向右【解析】根据右手定则及磁感应强度的叠加原理可得，四根导线在正方形中心O点产生的磁感应强度方向向左，当带正电的粒子垂直于纸面的方向向外运动时，根据左
2、手定则可知，粒子所受洛伦兹力的方向向下，B正确【答案】B2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【解析】粒子仅在磁场力作用下做匀速圆周运动有qvBm，得R，周期T，其等效环形电流I，故D选项正确【答案】D3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虚线所示下列表述正确的是()AM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【解析】由左手定则知M带负电
3、，N带正电，选项A正确；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动且向心力F向F洛，即qvB得r，因为M、N的质量、电荷量都相等，且rMrN，所以vMvN，选项B错误；M、N运动过程中，F洛始终与v垂直，F洛不做功，选项C错误；由T知M、N两粒子做匀速圆周运动的周期相等且在磁场中的运动时间均为，选项D错误【答案】A4如图所示，一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了角磁场的磁感应强度大小为()A. B.C. D.【解析】粒子轨迹如图，根据几何关系r，再根据qvB，解得B，故B正确【答案
4、】B5(2013全国新课标卷，17)空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60.不计重力，该磁场的磁感应强度大小为()A. B. C. D.【解析】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示，由几何关系可得，粒子运动的半径rR，根据粒子受到的洛伦兹力提供向心力可得，qv0Bm，解得B，A项正确【答案】A6两个质量相同、所带电荷量相等的负、正电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示若不计粒子的重力，则下列说法正确的是()
5、Aa粒子的运动轨迹是轨迹1，b粒子的运动轨迹是轨迹2Ba粒子在磁场中所受洛伦兹力较大Cb粒子动能较大Db粒子在磁场中运动时间较长【解析】由左手定则可知a的轨迹是轨迹2，b的轨迹是轨迹1，A项错；由几何关系知a粒子半径小，速度小，动能小，洛伦兹力也小，故B项错，C项正确；a粒子的对应的圆心角大，时间长，故D项错误【答案】C7在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带负电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，且范围足够大，其俯视图如图所示若小球运动到某点时，绳子突然断开，则关于绳子断开后，小球可能的运动情况有()A小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动，但半径减小B小球
6、仍做逆时针方向的匀速圆周运动，半径不变C小球做顺时针方向的匀速圆周运动，半径不变D小球做顺时针方向的匀速圆周运动，半径减小【解析】绳断以后洛伦兹力提供向心力，由左手定则可知，小球应顺时针运动；又绳断开后，合力为FqvB，qvB，无法判断FqvB的大小，所以半径可能不变，可能减小或增大故A、B项错，C、D项正确【答案】CD8如图所示，两个横截面分别为圆和正方形、但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径D等于正方形的边长，两个电子以相同的速度同时分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则()A两个电子
7、在磁场中运动的半径一定相同B两电子在磁场中运动的时间有可能相同C进入圆形区域的电子一定先飞离磁场D进入圆形区域的电子一定不会后飞离磁场【解析】将两区域重合，正方形为圆的外切正方形，电子以相同的速度射入磁感应强度相同的匀强磁场中，半径一定相同，轨迹有相同的情况，在正方形区域中的轨迹长度一定大于或等于圆形区域的长度，即电子在圆形区域的运动时间小于或等于在正方形区域运动的时间【答案】ABD9如图所示，在直线MN上方存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，放置在直线MN上P点的粒子源(粒子均带负电)，可以向磁场区域纸面内的各个方向发射出比荷k和速率v均相同的粒子，PQ间距离等于粒子的轨道半径R，则过Q点的粒子
8、的运动时间为()A. B.C. D.【解析】弦长PQ等于轨道半径，因此对应的圆心角为60或300，则过Q点的粒子的运动时间为tT或tT，运动周期T，代入解得B、C正确【答案】BC10(2015石家庄质检)如图所示，有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，其边界为一边长为L的正三角形(边界上有磁场)，A、B、C为三角形的三个顶点今有一质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)，以速度v从AB边上的某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，然后从BC边上某点Q射出，若从P点射入的该粒子能从Q点射出，则()APBL BPBLCQBL DQBL【解析】由Bqv，可知RL，则从P点射入
9、的粒子轨迹最长时为切着AC边，此时PB，而当粒子在其中经历圆弧时，从BC边上射出时，QB最大为L，故A、D正确【答案】AD二、综合应用(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明，方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11. (15分)如图所示，在光滑水平面上，存在着垂直纸面向外的匀强磁场、垂直纸面向里的匀强磁场，O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点，OMMPL.一质量为m、带电荷量为q的带电小球，从原点O处，以速度大小为v0，与x轴正向成45射入区域，又从M点射出区域(粒子的重力忽略不计)(1)求区域的磁感应强度大小及方向；(2)若带电小球能再次回到原点O，则匀强磁场的宽度需满足
10、什么条件？小球两次经过原点O的时间间隔为多少？【解】(1)小球进入区域做匀速圆周运动，由几何知识可得：R1L，由R1，解得B(2)运动轨迹如图，在区域做匀速圆周运动的半径为：R2L由几何知识得d(1)L带电小球第一次在磁场运动时间t1带电小球第一次在空白区域运动时间t2带电小球在磁场运动时间t3小球两次经过原点O的时间间隔为t总2(t1t2)t3【答案】(1)(2)d(1)L12(15分)(2014全国大纲卷，25)如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(xy平面)向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的
11、粒子，该粒子在(d,0)点沿垂直于x轴的方向进入电场不计重力若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为，求(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值；(2)该粒子在电场中运动的时间【解析】(1)如图，粒子进入磁场后做匀速圆周运动设磁感应强度的大小为B，粒子质量与所带电荷量分别为m和q，圆周运动的半径为R0.由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得qv0Bm由题给条件和几何关系可知R0d设电场强度大小为E，粒子进入电场后沿x轴负方向的加速度大小为ax，在电场中运动的时间为t，离开电场时沿x轴负方向的速度大小为vx.由牛顿定律及运动学公式得Eqmaxvxaxttd由于粒子在电场中做类平抛运动(如图)，有tan 联立式得v0 tan2 (2)联立式得t【答案】(1)v0 tan2 (2)高考资源网版权所有，侵权必究！（上海，甘肃，内蒙，新疆，陕西，山东，湖北）七地区试卷投稿QQ 2355394501
