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高考物理试题《粒子在有界磁场中运动》高频考点强化练习(2018年最新版)(十)
![]() 参考答案:AB 本题解析: 本题难度:简单 3、选择题 在xOy平面上以O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,从原点O以初速度v沿y轴正方向开始运动,经时间t后经过x轴上的P点,此时速度与x轴正方向成θ角,如图所示.不计重力的影响,则下列关系一定成立的是( ). |
参考答案:AB
本题解析:粒子运动的轨道半径为:;当θ=90°时,可知2R=r;若r<
,则0°<θ<90°,选项A正确;若r≥
,则粒子能在磁场中做完整的圆周运动,经过P点的时间满足
,选项B正确;同理,若t=
,则r≥
,选项C错误;若r=
,则
,选项D错误。
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,有一个质量为m,带电量为q的小球停在绝缘的水平面上,并且处在磁感应强度为B,方向垂直向纸内的匀强磁场中,为了使小球能飘离平面,现将匀强磁场平行于纸面运动,其速度的大小和方向应该是( )
A.大小为
mg qB |
mg qB |
mg qB |
mg qB |
参考答案:小球能飘离平面的条件,竖直向上的洛伦兹力与重力平衡即:qvB=mg,得:v=mgqB,根据相对运动当小球不动时,磁场相对小球向左运动.故选项A正确,BCD错误.
故选A
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,坐标系xOy位于竖直平面内,空间中有沿水平方向、垂直纸而向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x>0的空间内有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E.一带正电荷的小球从图中x轴上的M点沿着与水平方向成θ=30°角的斜向下的直线做匀速运动,进过y轴上的N点进入x<0的区域.要使小球进入x<0的区域后能在竖直面内做匀速圆周运动,需要在x<0的区域内另加一匀强电场.已知带电小球做圆周运动时通过y轴上的P点(P点未标出),重力加速度为g,求:
(1)小球运动的速度大小;
(2)在x<0的区域内所加匀强电场的电场强度的大小和方向;
(3)N点与P点间的距离.
参考答案:(1)对小球在MN段的运动进行受力分析(如右图所示),
因小球做匀速直线运动,所以有:
qvBsin30°=qE
解得:小球运动的速度大小为 v=2EB.
(2)在x<0的区域内,设所加的电场强度为E′,则由运动情况分析知,小球受的重力mg必与电场力qE′是一对平衡力,即有:
qE′=mg
又 mgtan30°=qE
故可得:E′=
本题解析:
本题难度:一般
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