2022届高考物理二轮复习卷：洛伦兹力

更新时间：2022-02-17 浏览次数：70 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2021·贵州会考) 赤道上空地磁场的方向可视为由南向北（俯视图如下）。一带正电的宇宙粒子从赤道上空竖直向下运动时（即图中垂直于纸面向里），在地磁场的作用下，该粒子将（）

A . 向南偏 B . 向北偏 C . 向西偏 D . 向东偏

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2. (2021·贵州会考) 边界 $\text{[math]}$ 上方区域存在磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的粒子（不计重力），沿与 $\text{[math]}$ 成 $\text{[math]}$ 角、垂直磁场的方向射入磁场区域，在磁场中运动的轨迹如图所示，该粒子在磁场中运动的时间为（）

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

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3. (2021高三上·东城期末) 有一种磁强计，可用于测定磁场的磁感应强度，其原理如图所示。将一段横截面为长方形的N型半导体（主要靠自由电子导电）放在匀强磁场中，两电极 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别与半导体的前后两侧接触。已知磁场方向沿 $\text{[math]}$ 轴正方向，N型半导体横截面的长为 $\text{[math]}$ ，宽为 $\text{[math]}$ ，单位体积内的自由电子数为 $\text{[math]}$ ，电子电荷量为 $\text{[math]}$ ，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动。导体中通有沿 $\text{[math]}$ 轴正方向、大小为 $\text{[math]}$ 的电流时，两电极 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间的电势差为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 为正极， $\text{[math]}$ 为负极 B . 磁感应强度的大小为 $\text{[math]}$ C . 磁感应强度的大小为 $\text{[math]}$ D . 其他条件不变时， $\text{[math]}$ 越大，电势差 $\text{[math]}$ 越大

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4. (2021高三上·许昌月考) 如图所示，在Oxy平面直角坐标系的轴右侧、以原点O为圆心的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于Oxy平面并指向纸面里。在坐标原点O有一个粒子发射源，可以沿x轴正方向先后发射质量相同、速度大小不相同的两个粒子（重力均不计），二者电荷量相同电性相反。一个粒子在磁场中运动一段时间t₁后从P₁点离开磁场，在磁场中运动的轨迹半径为r₁；另一个粒子在磁场中运动一段时间 t₂后从P₂点离开磁场，在磁场中运动的轨迹半径为r₂。下列说法正确的是（）

A . t₁=t₂ ， r₁=r₂ B . t₁>t₂ ， r₁ >r₂ C . t₁<t₂ ， r₁ <r₂ D . t₁<t₂ ， r₁>r₂

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5. 如图，半径为R的圆形区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，某质量为m、带电量为q的粒子从圆上P点沿半径方向以速度v₀射入匀强磁场，粒子从Q点飞出，速度偏转角为60°现将该粒子从P点以另一速度沿半径方向射入匀强磁场，粒子离开磁场时，速度偏转角为120°，不计粒子重力，则（）

A . 该粒子带正电 B . 匀强磁场的磁感应强度为 $\text{[math]}$ C . 该粒子第二次射入磁场的速度为 $\text{[math]}$ D . 该粒子第二次在磁场中运动的时间为 $\text{[math]}$

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6. (2021高三上·广东月考) 如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角θ= 30°。粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴。已知OM =d，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则（）

A . 粒子带正电荷 B . 粒子速度大小为 $\text{[math]}$ C . N与O点相距 $\text{[math]}$ D . 粒子在磁场中运动的时间为 $\text{[math]}$

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7. (2021高三上·河南月考) 如图所示，MNPQ为一正方形边界的匀强磁场区域，两个质量相同的粒子以相同的速度从M点沿MP方向射入，粒子1从N点射出，粒子2从PQ边垂直于磁场边界射出，不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是（）

A . 粒子1带负电 B . 粒子1和粒子2的带电量之比为1：2 C . 粒子1和粒子2在磁场中运动时间之比是1：2 D . 粒子1和粒子2的速度方向改变的角度之比为2：1

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二、多选题

8. (2021高三上·哈尔滨期末) 如图所示，直线MN上方存在着范围足够大的匀强磁场，在边界上的O点垂直于磁场且垂直于边界方向同时发射两个相同的粒子1和2，其中粒子1经过A点，粒子2经过B点。已知O、A、B三点在一条直线上，且OA∶AB=3∶2，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列判断正确的是（）

A . 两个粒子的速率之比v₁∶v₂=3∶5 B . 两个粒子的速率之比v₁∶v₂=9∶25 C . 两个粒子同时经过A点和B点 D . 两个粒子在磁场中运动的时间相同

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9. 如图所示，空间内有一长方形区域 $\text{[math]}$ ，区域内存在平行于纸面方向的匀强电场（图中未画出），O、e分别为 $\text{[math]}$ 边、 $\text{[math]}$ 边的中点， $\text{[math]}$ 边的长度 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ 边的长度为 $\text{[math]}$ 边长度的2倍，以 $\text{[math]}$ 边为直径的半圆内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场（边界上无磁场）。一质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的带电粒子以速度 $\text{[math]}$ 沿垂直于 $\text{[math]}$ 边的方向从O点垂直于磁场射入电磁场区域，带电粒子刚好沿 $\text{[math]}$ 直线射出，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）

A . 电场强度大小为 $\text{[math]}$ ，方向平行于 $\text{[math]}$ 边向下 B . 若完全相同的粒子从 $\text{[math]}$ 的中点以相同速度沿垂直于 $\text{[math]}$ 边的方向射入磁场区域，粒子将从 $\text{[math]}$ 中点离开长方形区域 C . 若撤去电场仅剩磁场，粒子将从b点离开长方形区域 D . 若撤去磁场仅剩电场，粒子将从 $\text{[math]}$ 边中点离开长方形区域

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10. 如图所示，在直线 $\text{[math]}$ 上方存在着范围足够大、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从O点以速度 $\text{[math]}$ 沿垂直于 $\text{[math]}$ 方向进入磁场，经过t时间运动到磁场中的C点。已知O、C连线与初速度 $\text{[math]}$ 的夹角为 $\text{[math]}$ ，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）

A . 带电粒子从O点运动至C点的过程中，速度偏转角为 $\text{[math]}$ B . 带电粒子在磁场中运动的时间为 $\text{[math]}$ C . 带电粒子在磁场中运动的轨迹直径为 $\text{[math]}$ D . 若仅增大粒子的入射速度大小，经过 $\text{[math]}$ 时间粒子速度方向偏转的角度为 $\text{[math]}$

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三、综合题

11. (2023高二上·南阳期末) 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在垂直于坐标平面的匀强磁场（未画出），第二象限存在水平向左的匀强电场。质量为m、电荷量为-q的带电粒子从第三象限无初速度释放后，经电压为U的电场加速后从P（ $\text{[math]}$ L， 0）点垂直x轴进入第二象限，然后从A（0，2L）点进入第一象限，又经磁场偏转后由x轴上的M点（图中未画出）垂直于x轴进入第四象限。已知磁场的磁感应强度大小为B，不计粒子重力。
1. （1）求第二象限内电场强度的大小；
2. （2）若第一象限各处均分布有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，求M点坐标；
3. （3）若第一象限内的匀强磁场分布在某矩形区域内，磁场方向垂直纸面向外，求此矩形区域的最小面积。
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12. (2022高三上·广东月考) 如图为质谱仪原理图，A为同位素容器室，下面连接电压为U的加速电场和磁感应强度方向垂直纸面向外的匀强磁场，现A室有两个电荷量都为+q的同位素，从静止开始经加速电场再进入磁场，一个质量为m的粒子在磁场中做匀速圆周运动 $\text{[math]}$ 周后打在检测屏的a处，a到正上方P处的距离 $\text{[math]}$ ；另一质量为km的粒子则打在检测屏的b处， $\text{[math]}$ ，忽略重力和空气阻力的影响，求：
1. （1）磁感应强度B的大小；
2. （2） k值。
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