（新课标）2022年高考物理二轮专题复习 带电粒子在磁场中的运动

新课标2022年高考二轮专题复习之带电粒子在磁场中的运动1．判断下列说法是否正确：（）A．带电粒子逆着磁感线射入磁场，磁场力做负功，粒子的动能减少B．带电粒子仅受洛仑兹力作用时，动能动量均不变化C．带电粒子无论沿任何方向射入磁场，洛仑兹力对粒子都不做功D．一个带电粒子沿与通有正弦交流电的螺线管的轴线射入管中，粒子将在管中来回运动图40-A3（该题考查洛仑兹力的基本概念）2．如图40-A3所示，一个质子和一个α粒子垂直于磁场方向从同一点射入一个匀强磁场，若它们在磁场中的运动轨迹是重合的，则它们在磁场中运动的过程中（）图40-A4A．磁场对它们的冲量为零B．磁场对它们的冲量相等C．磁场对质子的冲量是对α粒子冲量的2倍D．磁场对α粒子的冲量是对质子冲量的2倍（该题考查带电粒子在匀强磁场中的运动规律和动量定理，注意洛仑兹力是变力，它的冲量不能用定义式计算）3．如图40-A4所示为电视机显像管的偏转线圈的示意图．线圈中心Ｏ处的黑点表示电子枪射出的电子，它的方向由纸内垂直指向纸外．当偏转线圈中的电流方向如图所示时，电子束应（）A．向左偏转B．向上偏转C．向下偏转D．不偏转(该题考查左手定则，注意磁场方向的判断)4．质量为m、电量为q的带电粒子以速率v垂直磁感线射入磁感强度为B的匀强磁场中，在磁场力作用下做匀速圆周运动，带电粒子在圆周轨道上运动相当于一环形电流，则（）　A．环形电流的电流强度跟q成正比　B．环形电流的电流强度跟v成正比　C．环形电流的电流强度跟B成正比　D．环形电流的电流强度跟m成反比（该题考查电流强度的定义和粒子做圆周运动的规律）图40-A55．在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的磁场与轨道所在平面垂直．如图40-A5所示．一个带正电荷的小球由静止开始从半圆形轨道的最高点A滑下，则（）A．小球经过最低点B的速率比无磁场时大B．小球运动到最低点Ｂ所用的时间比无磁场时短C．小球经过最低点Ｂ的速度与无磁场时相等D．小球运动到最低点Ｂ所用的时间跟无磁场时相等（该题综合考查洛仑兹力与力学规律）图40-A66．如图40-A6所示，用绝缘细丝线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐振动，则（）　A．当小球每次通过平衡位置时，动能相同　B．当小球每次通过平衡位置时，动量相同　C．当小球每次通过平衡位置时，丝线拉力相同D．撤消磁场后，小球摆动周期不变（该题综合考查洛仑兹力与简谐振动的知识）图40-A77．如图40-A7所示，Q1、Q2带等量正电荷，固定在绝缘平面上，在其连线上有一光滑的绝缘杆，杆上套一带正电的小球，杆所在的区域同时存在一个匀强磁场，方向如图，小球的重力不计．现将小球从图示位置从静止释放，在小球运动过程中，下列说法中哪些是正确的(　　)3\nA．小球加速度将不断变化　B．小球速度将一直增大　C．小球所受洛伦兹力将一直增大　D．小球所受洛伦兹力大小变化，方向也变化（该题考查洛仑兹力在动力学中的应用）二、填空题图40-A88如图40-A8，一束电子(电量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强电场中，穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°，则电子的质量是，穿过磁场的时间是.（该题考查在洛仑兹力作用下粒子做圆周运动的规律）图40-A99．如图40-A9所示，在光滑的水平面上方有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，在水平面上有质量为m的不带电小球I向右运动，与质量为2m、带电量为q的静止小球Ⅱ正碰后粘在一起运动，若碰撞后两球对水平桌面的总压力恰好等于mg，则碰撞前小球I的速度大小为.（该题考查动量守恒定律和洛仑兹力的知识）三、计算题abcd30°图40-A1010．横截面为正方形的匀强磁场磁感应强度为B.有一束速率不同的带电粒子垂直于磁场方向在ab边的中点，与ab边成30°角射入磁场，如图40-A10所示,已知正方形边长为L.求这束带电粒子在磁场中运动的最长时间是多少?运动时间最长的粒子的速率必须符合什么条件?(粒子的带电量为+q、质量为m)(该题考查带电粒子在有界磁场中的运动规律，注意磁场边界对带电粒子轨迹的限制)yxo图40-A1111．如图40-A11所示，在xoy平面内有许多电子（每个电子质量为m，电量为e）从坐标原点o不断地以相同大小的速度v0沿不同的方向射入第Ⅰ象限．现加上一个垂直于xoy平面的磁感应强度为B的匀强磁场，要求这些电子穿过该磁场后都能平行于x轴向x轴正方向运动，试求出符合该条件的磁场的最小面积．(该题考查带电粒子在有界磁场中的运动规律，注意粒子在磁场中速度方向的偏转)图40-A1212．图40-A3\n12中虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外．O是MN上的一点，从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为v的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向．已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇，P到O的距离为L．不计重力及粒子间的相互作用．求：(1)所考察的粒子在磁场中的轨道半径；(2)这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔．（该题综合考查带电粒子在磁场中做圆周运动的规律）3