新课标2020高考物理二轮复习专题三第2讲磁场性质及带电粒子在磁场中的运动课后演练含解析.doc

-10-第2讲磁场性质及带电粒子在磁场中的运动(建议用时：40分钟)一、单项选择题1．(2019·高考北京卷)如图所示正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a点射入从b点射出．下列说法正确的是()A．粒子带正电B．粒子在b点速率大于在a点速率C．若仅减小磁感应强度则粒子可能从b点右侧射出D．若仅减小入射速率则粒子在磁场中运动时间变短解析：选C.由左手定则可知粒子带负电A项错误；由于洛伦兹力不做功故粒子速率不变B项错误；粒子在磁场中运动轨迹半径R＝eq\f(mvqB)若仅减小磁感应强度B的大小则R变大粒子可能从b点右侧射出C项正确；若仅减小入射速率则R变小粒子在磁场中的偏转角θ变大t＝eq\f(θ2π)TT＝eq\f(2πmqB)粒子在磁场中的运动时间变长D项错误．2．如图所示竖直平行边界MN、PQ间有垂直于纸面向里的匀强磁场甲、乙两个完全相同的粒子(不计粒子的重力)在边界MN上的C点分别以垂直于磁场的速度进入磁场速度方向与边界MN的夹角分别为30°、45°结果两个粒子均从边界PQ上的D点射出磁场C、D连线与两边界的垂线CE的夹角θ＝30°则两粒子在磁场中运动的速度之比eq\f(v甲v乙)及运动的时间之比eq\f(t甲t乙)分别为(已知sin15°＝eq\f(\r(6)－\r(2)4)cos15°＝eq\f(\r(6)＋\r(2)4))()A.eq\f(\r(6)－\r(2)2)2B.eq\f(\r(6)＋\r(2)2)2C.eq\f(\r(6)－\r(2)4)eq\f(23)D.eq\f(\r(6)＋\r(2)4)eq\f(23)解析：选A.C、D两点间的距离记为L粒子的运动轨迹如图所示则轨迹半径r＝eq\f(L2cos（θ＋α）)轨迹所对的圆心角β＝2(90°－θ－α)＝120°－2α结合r＝eq\f(mvqB)和T＝eq\f(2πmqB)得v∝eq\f(1cos（30°＋α）)t＝eq\f(β360°)T∝(120°－2α)则eq\f(v甲v乙)＝eq\f(cos（30°＋45°）cos（30°＋30°）)＝eq\f(\r(6)－\r(2)2)eq\f(t甲t乙)＝eq\f(120°－2×30°120°－2×45°)＝2选项A正确．3．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后粒子的()A．轨道半径减小角速度增大B．轨道半径减小角速度减小C．轨道半径增大角速度增大D．轨道半径增大角速度减小解析：选D.分析轨道半径：带电粒子从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后粒子的速度v大小不变磁感应强度B减小由公式r＝eq\f(mvqB)可知轨道半径增大．分析角速度：由公式T＝eq\f(2πmqB)可知粒子在磁场中运动的周期增大根据Ω＝eq\f(2πT)知角速度减小选项D正确．4．(2019·淄博模拟)一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中磁场方向与筒的轴平行筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔筒绕其中心轴以角速度Ω顺时针转动．在该截面内一带电粒子从小孔M射入筒内射入时的运动方向与MN成30°角．当筒转过90°时该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞则带电粒子的比荷为()A.eq\f(ω3B)B.eq\f(ω2B)C.eq\f(ωB)D.eq\f(2ωB)解析：选A.由题可知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示由几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的圆弧所对的圆心角为30°因此粒子在磁场中运动的时间为t＝eq\f(112)×eq\f(2πmqB)粒子在磁场中运动的时间与筒转过90°所用的时间相等即eq\f(πm6qB)＝eq\f(14)×eq\f(2πω)求得eq\f(qm)＝eq\f(ω3B)A项正确．5．在空间中有一如图所示边界垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场已知P、Q、O为边长为L的等边三角形的三个顶点两个带电粒子甲和乙分别从P点垂直PO方向射入匀强磁场中甲从PO边的M点射出磁场乙从QO边的N点射出磁场已知PM＝2MOQN＝NO据此可知()A．若两个带电粒子的比荷相同则甲、乙两个带电粒子射入磁场时的速度大小之比为1∶2B．若两个带电粒子的动能相同则甲、乙两个带电粒子所带电荷量之比为3∶2C．若两个带电粒子的带电荷量相同则