2021届高考物理二轮复习-专题三-第2讲-磁场及带电粒子在磁场中的运动作业.doc

2021届高考物理二轮复习专题三第2讲磁场及带电粒子在磁场中的运动作业2021届高考物理二轮复习专题三第2讲磁场及带电粒子在磁场中的运动作业PAGE-13-2021届高考物理二轮复习专题三第2讲磁场及带电粒子在磁场中的运动作业2021届高考物理二轮复习专题三第2讲磁场及带电粒子在磁场中的运动作业年级：姓名：第2讲磁场及带电粒子在磁场中的运动(45分钟)[基础题组专练]1．(2020·河南周口4月调研)如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为O1，乙的圆心为O2，在两环圆心的连线上有a、b、c三点，其中aO1＝O1b＝bO2＝O2c，此时a点的磁感应强度大小为B1，b点的磁感应强度大小为B2。当把环形电流乙撤去后，c点的磁感应强度大小为()A．B1－eq\f(B2,2)B．B2－eq\f(B1,2)C．B2－B1D．eq\f(B1,3)解析：对于图中单个环形电流，根据安培定则，其在中轴线上的磁场方向均是向左，故c点的磁场方向也是向左的。设aO1＝O1b＝bO2＝O2c＝r，单个环形电流在距离中点r位置的磁感应强度为B1r，在距离中点3r位置的磁感应强度为B3r，故a点磁感应强度B1＝B1r＋B3r；b点磁感应强度B2＝B1r＋B1r；当撤去环形电流乙后，c点磁感应强度Bc＝B3r＝B1－eq\f(1,2)B2，故选A。答案：A2．(2020·浙江省名校联合体高三下学期3月第二次联考)如图所示，电阻均匀的圆环，固定于匀强磁场中，环平面与磁场方向垂直，M、N与直流电源相连，圆环的劣弧MGN对应的圆心角为90°，它所受的安培力大小为F，则整个圆环所受的安培力大小为()A．2FB．(eq\r(2)＋1)FC.eq\f(3＋\r(2),3)FD．eq\f(4,3)F解析：由图知，圆环的劣弧MGN和圆环的其余部分是并联关系，两部分的长度之比为1∶3，电阻之比是1∶3，通过电流之比为3∶1，两部分在磁场中的等效长度相同，等效电流方向相同，则两部分所受安培力大小之比为3∶1，方向相同，所以整个圆环所受的安培力大小为eq\f(4,3)F，故D项正确，A、B、C三项错误。答案：D3．(2020·山东泰安质量检测)如图所示，正方形区域abcd内存在磁感应强度为B的匀强磁场，e是ad的中点，f是cd的中点，在a点沿对角线方向以速率v射入一带负电的粒子(重力不计)，粒子恰好从e点射出。若磁场方向不变，磁感应强度变为eq\f(B,2)，粒子的射入方向不变，速率变为2v，则粒子的射出点位于()A．e点B．d点C．df间D．fc间解析：当磁感应强度为B，粒子速度为v时，半径R＝eq\f(mv,qB)；当磁感应强度变为eq\f(B,2)，粒子速度变为2v时，半径R′＝eq\f(2mv,q·\f(1,2)B)＝4R。如图所示，过a点作速度v的垂线，与cd的延长线交于O点，由几何关系可知Oa＝4R，Od＝ad＝2ae＝2eq\r(2)R<R′，Of＝Od＋df＝3eq\r(2)R>R′，因此粒子出射点应在df间。答案：C4．(2020·湖北黄冈5月检测)如图，半径为R的半圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为－q且不计重力的粒子，以速度v沿与半径AO夹角θ＝30°的方向从A点垂直磁场射入，最后粒子从半圆弧上射出，则磁感应强度的大小不可能为()A.eq\f(3mv,qR)B．eq\f(mv,qR)C.eq\f(2mv,qR)D．eq\f(4mv,qR)解析：当粒子轨迹恰好与MN相切时为临界条件，粒子轨迹如图所示，根据几何知识可得，∠AO′B＝120°，∠OAB＝∠BAO′＝30°，故eq\o(AB,\s\up6(－))＝eq\f(R,cos30°)，r0＝eq\f(\f(1,2)\o(AB,\s\up6(－)),cos30°)，解得r0＝eq\f(2,3)R，又r0＝eq\f(mv,B0q)＝eq\f(2,3)R，解得B0＝eq\f(3mv,2qR)，若使粒子从半圆弧上射出，有r≤eq\f(2,3)R，即B≥eq\f(3mv,2qR)，故应选B。答案：B5．(2020·广东汕头高三一模)如图，纸面内有一垂直于纸面向外的圆形匀强磁场区域，比荷eq\f(q,m)为k1、k2的带电粒子A、B分别从P点以速率v1、v2垂直进入磁场，经过时间t1、t2从M点射出磁场。已知v1沿半径方向，v2与v1夹角为30°，∠POM＝120°。不计粒子重力，下列判断正确的是()A．若v1＝v2，则k1∶k2＝eq\r(3)∶1B．若v1＝v2，则t1∶t2＝