备考2019年高考物理一轮专题：第38讲磁场对运动电荷的作用

作者UID:6898401

日期: 2024-06-02

一轮复习

单选题

某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动，下列因素与完成上述两类运动无关的是（）

A、磁场和电场的方向

B、磁场和电场的强弱

C、粒子的电性和电量

D、粒子入射时的速度

带正电粒子(不计重力)沿纸面竖直向下飞入某磁场区域，在竖直平面上运动轨迹如图，则该区域的磁场方向是（）

A、水平向右

B、竖直向下

C、水平向外

D、水平向里

如图所示，边长为的L的正方形区域abcd中存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里 $\text{[math]}$ 一带电粒子从ad边的中点M点以一定速度垂直于ad边射入磁场，仅在洛伦兹力的作用下，正好从ab边中点N点射出磁场 $\text{[math]}$ 忽略粒子受到的重力，下列说法中正确的是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A、该粒子带负电

B、洛伦兹力对粒子做正功

C、粒子在磁场中做圆周运动的半径为 $\text{[math]}$

D、如果仅使该粒子射入磁场的速度增大，粒子做圆周运动的半径也将变大

带电粒子在匀强磁场中运动，由于受到阻力作用，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变，重力忽略不计），轨道如图中曲线abc所示.则该粒子（）

A、带负电，运动方向a→b→c

B、带负电，运动方向c→b→a

C、带正电，运动方向a→b→c

D、带正电，运动方向c→b→a

如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场；重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v正对着圆心O射入磁场，若粒子射入、射出磁场点间的距离为R，则粒子在磁场中的运动时间为（）

A、 $\text{[math]}$

B、 $\text{[math]}$

C、 $\text{[math]}$

D、 $\text{[math]}$

如图所示，三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则它们在磁场中运动的时间之比为（）

D、 1： $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$

如图是三个从O点同时发出的正、负电子的运动轨迹，匀强磁场方向垂直纸面向里，可以判定（）

A、 a、b是正电子，c是负电子，a、b、c同时回到O点

B、 a、b是负电子，c是正电子，a首先回到O点

C、 a、b是负电子，c是正电子，b首先回到O点

D、 a、b是负电子，c是正电子，a、b、c同时回到O点

如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，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，则下列说法正确的是（）

A、 a粒子动能最大

B、 c粒子速率最大

C、 c粒子在磁场中运动时间最长

D、它们做圆周运动的周期T_a<T_b<T_c

如图所示，矩形区域MPQN长 $\text{[math]}$ ，宽 $\text{[math]}$ ，一质量为 $\text{[math]}$ 不计重力 $\text{[math]}$ 、电荷量为q的带正电粒子从M点以初速度 $\text{[math]}$ 水平向右射出，若区域内只存在竖直向下的电场或只存在垂直纸面向外的匀强磁场，粒子均能击中Q点，则电场强度E的大小与磁感应强度B的大小的比值为（）

A、 $\text{[math]}$

B、 $\text{[math]}$

C、 $\text{[math]}$

D、 $\text{[math]}$

如图所示，甲、乙两个质量相同、带等量异种电荷的带电粒子，以不同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场中，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，半圆轨迹如图中虚线所示 $\text{[math]}$ 不计重力空气阻力，则下列说法中正确的是 $\text{[math]}$ 　　 $\text{[math]}$

A、甲带负电荷，乙带正电荷

B、洛伦兹力对甲乙均做正功

C、甲的速率大于乙的速率

D、甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间

科学研究中经常利用磁场来改变带电粒子的运动状态 $\text{[math]}$ 现有两个速率相同的质子分别在磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中做匀速圆周运动 $\text{[math]}$ 已知 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是 $\text{[math]}$ 　　 $\text{[math]}$

A、两质子所受洛仑兹力大小之比 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ：2

B、两质子加速度的大小之比 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ：1

C、两质子运动的轨道半径之比 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ：1

D、两质子运动的角速度之比 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ：1

如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为m_a、m_b、m_c。已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是（）

A、 $\text{[math]}$

B、 $\text{[math]}$

C、 $\text{[math]}$

D、 $\text{[math]}$

如图虚线上方有匀强磁场，扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度ω逆时针匀速转动，线框中感应电流方向以逆时针为正，则能正确反映线框转动一周感应电流随时间变化的图像是（）

如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子以速度 $\text{[math]}$ 从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t时间从C点射出磁场，已知OC与OB成 $\text{[math]}$ 角 $\text{[math]}$ 现将该带电粒子的入射速度大小变为 $\text{[math]}$ ，仍从A点沿原方向射入磁场，结果发现粒子在磁场中的运动时间是2t，则 $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 的多少倍？ $\text{[math]}$ 　　 $\text{[math]}$

B、 $\text{[math]}$

D、 $\text{[math]}$

多选题

关于洛伦兹力的特点下列说法正确的是(　　)

带电粒子在匀强磁场中运动时，其受到的洛伦兹力的方向，下列表述正确的是 $\text{[math]}$ 　　 $\text{[math]}$

用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍，原则上可以采用下列哪几种方法（）

速度相同的一束粒子（不计重力）经过速度选择器后射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）

综合题

一个初速度为零的质子，经过电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，已知质子质量m，电量q，试求：

如图，空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场．在x≥0区域，磁感应强度的大小为B₀；x＜0区域，磁感应强度的大小为λB₀(常数λ>1)．一质量为m、电荷量为q(q＞0)的带电粒子以速度v₀从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求(不计重力)：

如图，圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B。P是圆外一点，OP=3r。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从P点在纸面内垂直于OP射出。已知粒子运动轨迹经过圆心O，不计重力。求

如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为v₁ ，并在磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l。不计重力影响和离子间的相互作用。求：

如图，空间存在方向垂直于纸面（xOy平面）向里的磁场．在x≥0区域，磁感应强度的大小为B₀；x＜0区域，磁感应强度的大小为λB₀（常数λ＞1）．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子以速度v₀从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求（不计重力）

如图所示，平行板电容器两极板间电压为U，两板正着开有小孔S₁、S₂ ， S₂右侧存在一上下无界、宽度为d的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场右边界与电容器极板平行．整个装置处于真空中，现从S₁处引入一个初速度为零、质量为m、电荷量为e的电子，电子经电场加速后从S₂孔进入磁场，且刚好未能从磁场右边界射出，不计电子重力，求：

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