全国各地2017届高三物理试题分类汇编(八)专题09磁。ò春铣。

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2017届高三物理百所名校速递分项汇编系列专题9磁。ò春铣。┮、选择题1. 【四川省遂宁市2017届高三三诊】如图所示,成30。角的直线04、OB间(含04、OB线上)有一垂直纸面向里的匀强磁场,OA边界上的S点有一电子源,在纸而内向各个方向均匀发射速率相同的电子,电子在磁场中运动的半径为厂、周期为几己知从OB边界射出的电子在磁场中 运动的最短时间为〃6,则下列说法正确的是X X X ZD?XXX x/X X /莎x y:X X:rA. 沿某一方向发射的电子,可能从O点射出B. 沿某一方向发射的电子,可能沿垂直于OB的方向射出C. 从OA边界射出的电子在磁场中运动的最长吋间为〃3D. 从OB边界射出的电子在磁场中运动的最长时间为7/4【答案】BC【解析】试题分析:所有粒子的初速度大小相同,轨迹半径相同,当入射点与出射点连线最短时,轨迹的 圆心角最小〉粒子在磁场中运动的最短.相反连线最长〉时间最长?根据几何知识'作出轨!等范ㄊ奔 的范围进行选择.电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得错误!未找到引用源。, 解得错误!未找到引用源。,由于电子速率v相同,则电子在磁场中做圆周运动的轨道半径r相 同,当出射点D与S点的连线垂直于0B时,弦SD最短,轨迹所对的圆心角最小,则粒子在磁场小运动的时间最短,错误!未找到引用源。,则错误!未找到引用源。,如图所示:A ;x x x y ,b x x x/ :X X X /A ;X X X X此时在三角形USD中,错误!未找到引用源。,所以在磁场中运动的最短时间的电子入射的方 向垂直于0A,错误!未找到引用源。.电子在磁场中所有轨迹对应圆心可能的位置应在以S为 圆心半径为错误!未找到引用源。的圆弧上,则所有在磁场屮的轨迹不可能通过0,作图过0的 圆弧与B0有除0以外的另一个交点,如图所示:说明到0点前已经飞出磁场了,故A错误; 由以上的分析可知,若电子垂直0A射入,贝垂直0B射出,故B正确;从0A边界射出的电子 在圆弧轨迹刚好与B0相切吋,在磁场中轨迹最长,对应圆心角和运动吋间最长,如图所示:A X X X A ;x X X X Frtl几何关系可得圆心角错误!未找到引用源。,运动时间错误!未找到引用源。,故C正确;若 画出初速度的方向竖直向上的电子运动的轨迹如图,可知电子运动的时间一定是大于错误!未找 到引用源。个周期,故D错误.2. 【云南省楚雄市2017届高三下学期统测】如图所示,平行金属板卩、0间有磁感应强度为3 的匀强磁场,静止的电子在O经加速电压U作用后由戶板上的小孔垂直进入磁场,打在0板 上的/点。现使磁感应强度大小B加倍,要使电子的运动轨迹不发生变化,仍打在0板上的/ 点,应该使U变为原來的A. 4倍 B.2倍 C.错误!未找到引用源。倍 D.错误!未找到引用源。倍【答案】A【解析】试题分析:根据洛伦兹力充当向心力可知半径与B和v之间的关系,再根据粒子的轨迹不发生变化可知半径不变,即可明确速度的变化,再对加速过程进行分析即可明确U的变化.要使粒子在磁场中仍打在A点,则可知,粒子的运动半径不变,则由 "可知 m 5 B加倍,而丘Bqv = m- R=—R Bq不变,速度一定也可加倍;对加速过程可知, ],解得 f—,故要使速度加倍,电势差应变Uq = -mv2 v =为原来的4倍,故A正确.3. 【西安市2安区第一中学大学区2017届高三第三次联考】如图所示,在一等腰直角三角形 的带正电粒子(不计重力)以速度V从/C边的屮点O垂直于/C边射入该匀强磁场区域,若该三 角形的两直角边长均为2厶 要使粒子从CD边射出,则v的取值范围为()B. 错误!未找到引用源。C. 错误!未找到引用源。D. 错误!未找到引用源!敬鸢浮緼根据洛伦兹力充当向心力可知,错误!未找到引用源。,因此半径越大,速度越大;根据儿何关系可知,使粒子从CD边射出,当轨迹与AD边相切时速度最大,则由儿何关系可 知,最大半径为(错误!未找到引用源。+1)L;故最大速度应为错误!未找到引用源。;速度最 小时,半径最小,此时半径为错误!未找到引用源。,则错误味找到引用源。,故速度范围错 误!未找到引用源。,故选项A正确,BCD正确;故选A.点睛:本题考查带电粒子磁场中的运动规律,要注意明确洛伦兹力充当向心力以及几何关系的 应用,同时能正确分析可能的运动规律,从而明确半径范围。4. 【湖南省怀化市2017届髙三第二次模拟考试】如图所示,竖直平面内一半径为的圆形区域 内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外.一束质量为加、电量为q的带正电粒子 沿平行于直径MN的方向进入匀强磁场,粒子的速度大小不同,重力不计,入射点P到直径 MN的距离为/?,则A. 若某粒子经过磁场射出时的速度方向恰好与其入射方向相反,则该粒子的入射速度是错误!未找到引用源。B.恰好能从M点射出的粒子速度是为朋赵C. 若h = R/2f粒子从P点经磁场到M点的时间是 错误!未找到引用源。D. 当粒子轨道半径尸虑时,粒子从圆形磁场区域最低点射出【答案】ABD【解析】粒子出射方向与入射方向相反,在磁场中走了半周,其半径n=h,由牛顿第二定律得:qv.B = m^解彳3: 5二呼,选项A正确;粒子从M点射出,貝运动轨迹如图,在厶MQO】中,r2 2 = (R - V/?2-^2 ; 24- <h-r2>解得:错误!未找到引用源。,由牛顿第二定律得:错误!未找到引用源。,解得:错误!未找 到引用源。,选项B正确;若错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,解得:错误!未找到引用源。,由儿何关系得粒子在磁场屮偏转所对圆心角为错误!未找到引用 源。,粒子做圆周运动的周期:错误!未找到引用源。,粒子的运动时间:错误!未找到引用源。,选 项C错误;当粒子轨道半径尸人吋,粒子的轨道圆的圆心在与入射点关于MN对称的位置,由 几何关系可知,粒子从圆形磁场区域最低点射出,选项D正确;故选ABD.点睛;木题考查了带电离子在磁场屮的运动,分析清楚粒子运动过程是正确解题的关键,应用 牛顿第二定律与周期公式可以解题;处理粒子在匀强磁场中的运动问题,要会定圆心、找半径, 结合圆周运动求相关量.5?【湖南省常徳市2017届高三模拟考试】如图所示,圆形区域半径为R,区域内有一垂直纸面 的匀强磁场,磁感应强度的大小为B, P为磁场边界上的最低点.大量质量均为电荷量绝 对值均为q的带负电粒子,以相同的速率从P点射入磁场区域,速度方向沿位于纸而内的各个 方向.粒子的轨道半径为2R,人、C为圆形区域水平直径的两个端点,粒子重力不计,空气阻 力不计,则 A. 粒子射入磁场的速率为错误!未找到引用源。B. 粒子在磁场屮运动动的最长时间为错误!未找到引用源。C. 不可能有粒子从C点射出磁场D. 若粒子的速率可以变化,则可能有粒子从人
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