高考物理试题《粒子在有界磁场中运动》考点强化练习（2017年押题版）(二) 2017-09-23 23:13:21 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【大 中 小】 微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G! 1、选择题  如图，质量为m、带电量为+q的三个相同的带电小球A、B、C，从同一高度以初速度v0水平抛出，B球处于竖直向下的匀强磁场中，C球处于垂直纸面向里的匀强电场中，它们落地的时间分别为tA、tB、tC，落地时的速度大小分别为vA、vB、vC，则以下判断正确的是：（　　） A．tA=tB=tC B．tA=tB＞tC C．vB＞vA=vC D．vA=vB＜vC 参考答案：A、根据题意可知：A球只有重力做功，竖直方向上做自由落体运动； B球除重力之外还受到洛伦兹力作用，但B的洛伦兹力总是水平方向的，不影响重力方向，所以竖直方向也做自由落体运动．但洛伦兹力不做功，也只有重力做功； C球除重力做功外，还受到垂直纸面向里的电场力作用，竖直方向做自由落体运动，而且电场力对其做正功． 所以三个球在竖直方向上都做自由落体运动，下落的高度又相同，故下落时间相同，则有tA=tB=tC．故A正确，B错误． C、根据动能定理可知：A、B两球合力做的功相等，初速度又相同，所以末速度大小相等，而C球合外力做的功比A、B两球合外力做的功大，而初速度与A、B球的初速度相等，故C球的末速度比A、B两球的末速度大，即vA=vB＜vC．故C错误，D正确； 故选：AD． 本题解析： 本题难度：一般 2、选择题  有a、b、c三个带电粒子，其质量之比为ma：mb：mc＝1：2：3，带电量相同，以相同的初动能射入同一匀强磁场中，都做匀速圆周运动，则（ ? ） A．轨道半径最大的是a B．轨道半径最大的是c C．轨道周期最小的是b D．轨道周期最小的是c 参考答案：B 本题解析： 本题难度：一般 3、选择题  如图所示，一矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场（ab、dc边足够长），现从矩形区域ad边的中点O处，垂直磁场射入一速度方向与ad边夹角为30°、大小为v0的带正电粒子，已知粒子质量为m，电荷量为q，ad边长为l，重力影响不计，要使粒子从ab边上射出磁场，则（　　） A．只要粒子的速度小于 Bql 3m 就能从ab边上射出磁场 B．只要粒子的速度大于 Bql 3m 就能从ab边上射出磁场 C．只要粒子的速度小于 Bql m 就能从ab边上射出磁场 D．速度在 Bql 3m ～ Bql m 范围内的粒子能从ab边上射出磁场

参考答案：（1）粒子带正电，粒子运动的轨迹如图所示，当粒子的速度不大于与R1相对应的速度v1时，粒子将恰好不从dc边射出．
由几何关系可得：R1=L…①
由洛仑兹力和向心力公式可得：qv1B=mv21R1… ②
当粒子的速度小于与R2相对应的速度v2时，粒子将从ad边射出．
由几何关系可得：R2+R2sin30°=12L…③
由③式解得：R2=13L…④
由洛仑兹力和向心力公式可得：qv2B=mv22R2…⑤
将①④式分别代入②⑤式可解得：v1=qBLm；v2=qBL3m…⑥
所以v0的取值范围是：qBL3m＜v＜qBLm…⑦
故选：D

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  如图所示，坐标系xOy位于竖直平面内，在该区域内有场强E=12N/C、方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T、沿水平方向且垂直于xOy平面指向纸里的匀强磁场．一个质量m=4×10-5kg，电量q=2.5×10-5C带正电的微粒，在xOy平面内做匀速直线运动，运动到原点O时，撤去磁场，经一段时间后，带电微粒运动到了x轴上的P点．取g=10m/s2，求：
（1）微粒运动到原点O时速度的大小和方向；
（2）P点到原点O的距离．

参考答案：（1）微粒运动到O点之前要受到重力、电场力和洛伦兹力作用，
在这段时间内微粒做匀速直线运动，说明三力合力为零．由此可得
（Bqv）2=（qE）2+（mg）2，代入数据解得：v=10m/s，
速度v与重力和电场力的合力的方向垂直．设速度v与x轴的夹角为θ，
则：tanθ=FEmg，代入数据得：tanθ=34，即θ=37°；
（2）微粒运动到O点后，撤去磁场，微粒只受到重力、电场力作用，
其合力为一恒力，且方向与微粒在O点的速度方向垂直，所以微粒做类平抛运动，
可沿初速度方向和合力方向进行分解．
设沿初速度方向的位移为s1，沿合力方向的位移为s2，
在初速度方向上：s1=vt，
在合力方向上：s2=12

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  如图所示，带正电的物块A放在足够长的不带电小车B上，两者均保持静止，处在垂直纸面向里的匀强磁场中，在t=0时用水平恒力F向右拉小车B，t=t1时A相对B开始滑动，已知地面光滑、AB间粗糙，A带电荷量保持不变，则关于A、B的v-t图象，下图大致正确的是

[? ]
A．
B．
C．
D．

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般

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