试题-全国-2017_（江苏专版）2017高考物理二轮复习 第1部分 专题突破篇 限时集训8 磁场、带电粒子在磁场及复合场中的运动.doc

1专题限时集训(八)磁场、带电粒子在磁场及复合场中的运动(建议用时：40分钟)一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图21所示．结合上述材料，下列说法不正确的是()图21A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用C[地球为一巨大的磁体，地磁场的南极、北极在地理上的北极和南极附近，两极并不重合；且地球内部也存在磁场，只有赤道上空磁场的方向才与地面平行；对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的速度方向与地磁场方向不会平行，一定受到地磁场力的作用，故C项说法不正确．]2.(2016·洛阳三模)如图22所示，一个静止的质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)，经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子在磁场中转半个圆后打在P点，设OP＝x，能够正确反映x与U之间的函数关系的是()图22B[带电粒子经电压U加速，由动能定理，qU＝eq\f(1,2)mv2，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，洛伦兹力提供向心力，qvB＝meq\f(v2,R)，而R＝eq\f(x,2)，联立解得x＝eq\r(\f(8m,qB2))eq\r(U).由此可知能够正确反映x与U之间的函数关系的是选项B中图象．]3.如图23所示是回旋加速器的工作原理图，两个半径为R的中空半圆金属盒D1、D2间窄缝宽为d，两金属电极间接有高频电压U，中心O处粒子源产生的质量为m、带电荷量为q的粒子在两盒间被电压U加速，匀强磁场垂直两盒面，粒子在磁场中做匀速圆周运动，令粒子在匀强磁场中运行的总时间为t，则下列说法正确的是()【导学号：25702039】图23A．粒子的比荷eq\f(q,m)越小，时间t越大B．加速电压U越大，时间t越大C．磁感应强度B越大，时间t越大D．窄缝宽度d越大，时间t越大C[带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力Bqv＝meq\f(v2,r)及粒子最大偏转半径为R，得带电粒子获得的最大动能为Ekm＝eq\f(q2B2R2,2m)，令加速次数为n，则nqU＝Ekm，粒子每加速一次后，在磁场中运动半个周期，所以粒子在匀强磁场中运行的总时间t＝n·eq\f(T,2)＝eq\f(πnm,Bq)，联立得t＝eq\f(πBR2,2U)，C正确，A、B、D错误．]4．(2016·湖北八校联考)如图24所示，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，从P点平行直线MN射出的a、b两个带电粒子，从它们射出到第一次到达直线MN所用的时间相同，到达MN时速度方向与MN的夹角分别为60°和90°，不计粒子重力以及粒子间的相互作用力，则两粒子速度大小之比va∶vb为()图24A．2∶1B．3∶2C．4∶3D．eq\r(2)∶eq\r(3)C[两粒子做圆周运动的轨迹如图，设P点到MN的距离为L，由图知b粒子的运动轨迹半径为Rb＝L，对于a粒子有L＋Racos60°＝Ra，解得：Ra＝2L，即两粒子的半径之比为Ra∶Rb＝2∶1①，粒子做圆周运动的周期为T＝eq\f(2πm,qB)，由题意知eq\f(1,6)·eq\f(2πma,qaB)＝eq\f(1,4)·eq\f(2πmb,qbB)，得两粒子的比荷之比为eq\f(ma,qa)∶eq\f(mb,qb)＝3∶2②，粒子所受的洛伦兹力提供其所需的向心力，有qvB＝meq\f(v2,R)，得v＝eq\f(qBR,m)③，联立①②③得eq\f(va,vb)＝eq\f(4,3).]5.两平行的金属板沿水平方向放置，极板上所带电荷情况如图25所示，且极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，现将两个质量相等的带电小球分别从P点沿水平方向射入极板间，两小球均能沿直线穿过平行板，若撤去磁场，仍将这两个带电小球分别保持原来的速度从P点沿水平方向射入极板间，则两个小球会分别落在A、B两点，设落在A、B两点的小球的带电荷量分别为qA、qB，则下列关于此过程的说法正确的是()图25A．两小球一定带负电B．若qA>qB，则两小球射入时的初速度一定有vA>vBC．若qA>qB，则两小球射入时的动能一定有EkA<EkBD．撤去磁场后，两个小球在极板间运动的加速度可能相等C[根据题意可知，没有磁