高考物理试卷《粒子在有界磁场中运动》试题巩固（2017年最新版）(十) 2017-08-09 09:06:58 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  一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹（　　） A．可能为圆弧a B．可能为直线b C．可能为圆弧c D．a、b、c都有可能 参考答案：A 本题解析： 本题难度：简单 2、选择题  在磁场中有甲、乙两个运动电荷，甲运动方向与磁场方向垂直，乙运动方向与磁场方向平行，则（　　） A．甲、乙都受洛伦兹力作用 B．甲、乙都不受洛伦兹力作用 C．只有甲受洛伦兹力作用 D．只有乙受洛伦兹力作用

参考答案：粒子甲的速度方向与磁场方向垂直，故洛伦兹力为：F=qvB；
粒子乙的速度方向与磁场方向平行，故洛伦兹力为零；
故ABD错误，C正确；
故选：C．

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题  如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直于纸面、磁感应强度大小可调的匀强磁场（环形区域的宽度非常小）。质量为m、电荷量为q的带正电粒子可在环中做半径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔的距离很近的平行极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过A板刚进入AB之间时，A板电势升高到 + U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速。每当粒子离开B板时，A板电势又降为零。粒子在电场中一次次加速使得动能不断增大，而在环形区域内，通过调节磁感应强度大小可使绕行半径R不变。已知极板间距远小于R，则下列说法正确的是(    )

A．环形区域内匀强磁场的磁场方向垂直于纸面向里
B．粒子从A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，绕行N圈后回到A板时获得的总动能为NqU
C．粒子在绕行的整个过程中，A板电势变化周期不变
D．粒子绕行第N圈时，环形区域内匀强磁场的磁感应强度为

参考答案：BD

本题解析：由题意知粒子在轨道内做顺时针圆周运动，根据左手定则可判断匀强磁场的磁场方向垂直于纸面向外，所以A错误；由于粒子在做圆周运动的过程中洛伦兹力不做功，在AB板间电场力做功W=qU，所以粒子绕行N圈后回到A板时获得的总动能为NqU，故B正确；由于粒子的轨道半径R不变，而粒子做圆周运动第n圈的速度为vn，根据，可得粒子圆周运动的速度增大，根据，，所以周期减小，故A板电势变化周期变小，故C错误；粒子绕行第N圈时，，所以，又，联立得：，所以D正确。
考点：本题考查带电粒子在磁场中的圆周运动

本题难度：一般

4、选择题  如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端等高，分别处于沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N为轨道最低点，则下列说法中正确的是

[? ]
A．两个小球到达轨道最低点的速度vM>vN
B．两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM>FN
C．小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间
D．磁场中小球能到达轨道另一端最高处，在电场中小球不能到达轨道另一端最高处

参考答案：ABD

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  如图1所示，在y=0和y=0.9m之间有垂直纸面方向的匀强磁场，MN为磁场区域的上边界，磁场在x轴方向范围足够大．磁感应强度的变化如图2，取垂直纸面向里为正方向．现有一带负电的粒子，质量为m=4.8×10-18kg，带电量为q=3.2×10-12C，在t=0时刻以速度v0=6.28×102m/s从O点沿y轴正方向进入磁场区域，粒子重力不计．求：

（1）粒子在磁场中做圆周运动的周期和半径；
（2）画出0～5×10-4s内粒子的运动轨迹；
（3）粒子在t=5×10-4s时的位置坐标；
（4）粒子通过磁场区域的时间．

参考答案：


（1）由洛伦兹力提供向心力?qvB=mv2r
可得r=mvqB=4.8×10-18×6.28×1023.2×10-12×3.14×10-3m=0.3m?
T=2πmqB=2π×4.8×10-183.2×10-12×3.14×10-3s=3×10-3s?
（2）一个磁场变化周期的T/2正好是粒子在磁场中做圆周运动周期的T12，0～5×10-4s内的轨迹如图：
（3）如图可知每经一个磁场变化周期的T/2正好是粒子在磁场中做圆周运动周期的T12
一个周期T′内粒子在x、y方向前进距离分别为：x=0.6（1-

本题解析：

本题难度：一般

Tomorrow never comes. 切莫依赖明天. / 我生待明日,万事成蹉跎.

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