2019年高中物理高考二轮复习专题01：带电粒子在磁场中的运...

更新时间：2019-02-19 浏览次数：584 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2020高三上·杭州月考) 如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的实验装置图。实验时，先保持导体棒通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导体棒通电部分的长度。则该实验可获得的直接结论为（）

A . 导体棒中电流越大，导体棒受到的安培力越小 B . 导体棒受到的安培力大小与电流大小成正比 C . 导体棒受到的安培力大小与磁感应强度大小成正比 D . 导体棒通电部分长度越长，导体棒受到的安培力越大

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2. 如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的右上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（　　）

A . 磁铁对桌面压力减小，磁铁受到桌面向左摩擦力作用 B . 磁铁对桌面压力减小，磁铁受到桌面向右摩擦力作用 C . 磁铁对桌面压力增大，磁铁不受桌面的摩擦力作用 D . 磁铁对桌面压力增大，磁铁受到桌面的摩擦力作用

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3.
如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B ，则穿过线圈的磁通量为(　　)

A . πBR² B . πBr² C . nπBR² D . nπBr²

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4.
如图，两根互相平行的长直导线垂直穿过纸面上的M、N两点。导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）

A . o点处的磁感应强度为零 B . a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C . c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D . a、c两点处磁感应强度的方向不同

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5.
如图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABCD，其中AC边与对角线BC垂直，一束电子以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于粒子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是（）

A . 入射速度越大的粒子，其运动时间越长 B . 入射速度越大的粒子，其运动轨迹越长 C . 从AB边出射的粒子的运动时间都相等 D . 从AC边出射的粒子的运动时间都相等

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6. (2018高二下·孝义期末) 如图，在光滑绝缘斜面上放一通电直导线，通电电流为 $\text{[math]}$ ，要使导线静止在斜面上，第一次加水平向左的磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场，第二次加竖直向下的磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场，已知斜面的倾斜角30°，则 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的比值为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. (2016·沈阳模拟)
如图所示，在Ⅰ、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向分别垂直于纸面向外和向里，边界AC、AD的夹角∠DAC=30°，边界AC与边界MN平行，边界AC处磁场方向垂直纸面向里，Ⅱ区域宽度为d．质量为m、电荷量为+q的粒子在边界AD上距A点d处垂直AD射入Ⅰ区，已知粒子速度大小为 $\text{[math]}$ ，方向垂直磁场，不计粒子重力，则粒子磁场中运动的总时间为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多选题

8. (2017·襄阳模拟)
如图所示，质量为m、长为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当棒中通以恒定电流后，金属棒摆起后两悬线与竖直方向夹角的最大值为θ=60°，下列说法正确的是（）

A . 电流方向由N指向M B . 悬线与竖直方向夹角的最大值为θ=60°时，金属棒处于平衡状态 C . 悬线与竖直方向夹角的最大值为θ=30°时，金属棒速率最大 D . 恒定电流大小为 $\text{[math]}$

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9. 关于洛伦兹力的特点下列说法正确的是(　　)

A . 洛伦兹力既垂直磁场方向又垂直电荷运动方向 B . 洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，静止的电荷不会受到洛伦兹力 C . 当电荷运动方向和磁场方向相同或相反的时候，电荷不受洛伦兹力 D . 只要电荷放在磁场中，就一定受到洛伦兹力

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10. (2017·济源模拟)
如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．M为磁场边界上一点，有无数个带电荷量为+q、质量为m的相同粒子（不计重力）在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场，这些粒子射出边界的位置处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的 $\text{[math]}$ ，下列说法中正确的是（）

A . 粒子从M点进入磁场时的速率为v= $\text{[math]}$ B . 粒子从M点进入磁场时的速率为v= $\text{[math]}$ C . 若将磁感应强度的大小增加到 $\text{[math]}$ B，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的 $\text{[math]}$ D . 若将磁感应强度的大小增加到 $\text{[math]}$ B，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的 $\text{[math]}$

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三、计算题

11.
如图所示，一个质量为m ，电荷量为q的带正电的小球以速度v₀沿水平光滑绝缘平面向右运动．在运动的正前方向有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，磁场左边有边界，右边无边界．当小球在磁场中离开平面向上升高h时，速度方向变为竖直向上，求此时小球所受洛伦兹力的大小和方向．（重力加速度为g）

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四、综合题

12. (2016高二上·龙江期末)
如图，宽度为l=0.8m的某一区域存在相互垂直的匀强电场E与匀强磁场B，其大小E=2×10⁸N/C，B=10T．一带正电的粒子以某一初速度由M点垂直电场和磁场方向射入，沿直线运动，从N点离开；若只撤去磁场，则粒子从P点射出且速度方向发生了45°的偏转．不计粒子的重力，求
1. （1）带电粒子的初速度为v₀；
2. （2）粒子的电荷量与质量之比 $\text{[math]}$ ．
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13. (2018高二上·集宁期末) 如图所示有一个圆环形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，已知其截面内半径为R₁＝1.0 m，磁感应强度为B＝1.0 T，被约束粒子的比荷为 $\text{[math]}$ ＝4.0×10⁷ C/kg，该带电粒子从中空区域与磁场交界面上的P点以速度v₀＝4.0×10⁷ m/s沿环的半径方向射入磁场(不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力)．求
1. （1）粒子在磁场中做圆周运动的半径r
2. （2）如果被约束粒子不穿越磁场外边界，求磁场区域的最小外半径R₂.
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14. (2017高二上·扬州期中) 如图所示，两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场．A板带正电荷，B板带等量负电荷，电场强度为E；磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B₁ ．平行金属板右侧有一挡板M，中间有小孔O′，OO′是平行于两金属板的中心线．挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场应强度为B₂ ． CD为磁场B₂边界上的一绝缘板，它与M板的夹角θ=45°，O′C=a，现有大量质量均为m，含有各种不同电荷量、不同速度的带电粒子（不计重力），自O点沿OO′方向进入电磁场区域，其中有些粒子沿直线OO′方向运动，并进入匀强磁场B₂中，求：
1. （1）进入匀强磁场B₂的带电粒子的速度；
2. （2）能击中绝缘板CD的粒子中，所带电荷量的最大值；
3. （3）绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度．
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