高考物理一轮复习课时跟踪检测二十八磁吃运动电荷的作用.doc

题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。1 / 9【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习课时跟踪检测二十八精选高考物理一轮复习课时跟踪检测二十八磁吃运动电荷的作用磁吃运动电荷的作用对点训练：对洛伦兹力的理解1多选(2018·徐州六校联考)有关电荷所受电场力和磁场力的说法中，正确的是( )A电荷在磁场中一定受磁场力的作用B电荷在电场中一定受电场力的作用C电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致D电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向垂直解析：选 BD 带电粒子受洛伦兹力的条件：运动电荷且速度方向与磁场方向不平行，故电荷在磁场中不一定受磁场力作用，A 项错误；电场具有对放入其中的电荷有力的作用的性质，B 项正确；正电荷受力方向与电场方向一致，而负电荷受力方向与电场方向相反，C 项错误；磁场对运动电荷的作用力垂直磁场方向且垂直速度方向，D 项正确。2.(2018·南通期末)初速度为 v0 的电子(重力不计)，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则( )A电子将向右偏转，速率不变B电子将向左偏转，速率改变C电子将向左偏转，速率不变D电子将向右偏转，速率改变解析：选 A 由安培定则可知导线右侧磁场方向垂直纸面向里，题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。2 / 9然后根据左手定则可知运动电子所受洛伦兹力方向向右，因此电子将向右偏转，洛伦兹力不做功，故其速率不变，故 B、C、D 错误，A 正确。对点训练：带电粒子在匀强磁场中的运动3.(2018·苏州模拟)如图所示，一质量为 m、带电量为 q 的粒子，以速度 v 垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向与磁场左边界垂直，从右边界离开磁场时速度方向偏转角 30°，磁场区域的宽度为 d，则下列说法正确的是( )A该粒子带正电B磁感应强度 B3mv2dqC粒子在磁场中做圆周运动的半径 RdD粒子在磁场中运动的时间 td 3v解析：选 D 粒子运动轨迹如图所示，由图可知，粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则可知，粒子应带负电，故 A 错误；由几何关系可知，Rsin 30°d，解得：R2d，根据洛伦兹力充当向心力可知，Bqvm，解得：B，故 B、C 错误；粒子在磁场中转过的圆心角为 30°，粒子在磁场中运动时间 t×，故 D 正确。4.(2018·银川一中模拟)如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，AB 是圆的直径。一带电粒子从 A 点射入磁场，速度大小为 v、方向与 AB 成 30°角时，恰好从 B 点飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为 t；若同一带电粒子从 A 点沿 AB 方向射入磁场，也经时间 t飞出磁场，则其速度大小为( )题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。3 / 9A.v B.vC.v D.v解析：选 A 粒子在磁场中运动，运动的时间周期与粒子的速度的大小无关，分析粒子的运动的情况，可以判断第二个粒子的运动轨迹半径，即可根据牛顿第二定律求出速度大小。设圆形区域的半径为 R。带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 qvBm，得 r，rv ；当粒子从 B 点飞出磁场时，入射速度与出射速度与 AB 的夹角相等，所以速度的偏转角为60°，轨迹对应的圆心角为 60°。根据几何知识得知：轨迹半径为r12R ，当粒子从 A 点沿 AB 方向射入磁场时，经过磁场的时间也是 t，说明轨迹对应的圆心角与第一种情况相等，也是 60°。根据几何知识得，粒子的轨迹半径为 r2R ，则由得： ，则得 vv，故 A 正确。对点训练：带电粒子在匀强磁场中的多解问题5.(2018·南京模拟)如图所示，在 x0，y0 的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于 xOy 平面向里，大小为 B。现有一质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子，从 x 轴上的某点 P 沿着与 x 轴正方向成 30°角的方向射入磁场。不计重力的影响，则下列有关说法中正确的是( )A只要粒子的速率合适，粒子就可能通过坐标原点B粒子在磁场中运动所经历的时间一定为5m 3qBC粒子在磁场中运动所经历的时间可能为m qB题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。4 / 9D粒子在磁场中运动所经历的时间可能为m 6qB解析：选 C 带正电的粒子从 P 点沿与 x 轴正方向成 30°角的方向射入磁场中，则圆心在过 P 点与速度方向垂直的直线上，如图所示，粒子在磁场中要想到达 O 点，转过的圆心角肯定大于 180°，因磁场有边界，故粒子不可能通过坐标原点，故选项 A 错误；由于 P 点的位置不确定，所以粒子在磁场中运动的圆弧对应的圆心角也不同，最大的圆心角是圆弧与 y 轴相切时即 300°，运动时间为 T，而最小的圆心角为 P点在坐标原点即 120°，运动时间为 T，而 T，故粒子在磁场中运动所经历的时间最长为，最短为，选项 C 正确，B、D 错误。6多选(2018·苏北六校调考)如图所示，xOy 平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外，磁感应强度 B1 T 的匀强磁场，ON为处于 y 轴负方向的弹性绝缘薄挡板，长度为 9 m，M 点为 x 轴正方向上一点，OM3 m。现有一个比荷大小为1.0 C/kg 可视为质点带正电的小球(重力不计)从挡板下端 N 处小孔以不同的速度向 x 轴负方向射入磁场，若与挡板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电荷量不变，小球最后都能经过 M 点，则小球射入的速度大小可能是( )A3 m/s B3.75 m/sC4 m/s D5 m/s解析：选 ABD 因为小球通过 y 轴的速度方向一定是x 方向，故带电小球圆周运动轨迹半径最小值为 3 题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。5 / 9m，即 Rmin，解得 vmin3 m/s；经验证，带电小球以 3 m/s 速度进入磁场，与 ON 碰撞一次，再经四分之三圆周经过 M 点，如图 1 所示，A 项正确；当带电小球与 ON 不碰撞，直接经过 M 点，如图 2 所示，小球速度沿x 方向射入磁场，则圆心一定在 y 轴上，做出 MN的垂直平分线，交于 y 轴的点即得圆心位置，由几何关系解得轨迹半径最大值 Rmax5 m，又 Rmax，解得 vmax5 m/s，D 项正确；当小球速度大于 3 m/s、小于 5 m/s 时，轨迹如图 3 所示，由几何条件计算可知轨迹半径 R3.75 m，由半径公式 R，得 v3.75 m/s，B 项正确，由分析易知选项 C 错误。对点训练：带电粒子在有界磁场中的临界极值问题7.(2018·安徽师大附中模拟)如图所示，在 x 轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在 xOy 平面内，从原点 O 处沿与 x 轴正方向成 角(0)以速率 v 发射一个带正电的粒子(重力不计)。则下列说法正确的是( )A若 v 一定， 越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B若 v 一定， 越大，则粒子离开磁场的位置距 O 点越远C若 一定，v 越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大D若 一定，v 越大，则粒子在磁场中运动的时间越短解析：选 A 由左手定则可知，带正电的粒子向左偏转。若 v一定， 越大，则粒子在磁场中运动的时间越短，选项 A 正确；若v 一定， 等于 90°时，粒子离开磁场的位置距 O 点最远，选项 B错误；若 一定，粒子在磁场中运动的周期与 v 无关，由 可知粒子在磁场中运动的角速度与 v 无关，选项 C、D 错误。8.如图所示，在边长为 2a 的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为 m、电荷量为q 的带电粒子(重力题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。6 / 9不计)从 AB 边的中心 O 以速度 v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与 AB 边的夹角为 60°，若要使粒子能从 AC 边穿出磁场，则匀强磁场的大小 B 需满足( )AB BB3mvaqCB DB3mv3aq解析：选 D 粒子刚好达到 C 点时，其运动轨迹与 AC 相切，如图所示。则粒子运动的半径为 racot 30°a，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvBm，解得：r，粒子要能从 AC 边射出，粒子运行的半径：ra，解得：B，故 D 正确。9.(2018·马鞍山二检)如图所示，abcd 为一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为 L，三个粒子以相同的速度从 a 点沿 ac 方向射入，粒子 1 从 b 点射出，粒子 2 从 c 点射出，粒子 3 从 cd 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。根据以上信息，可以确定( )A粒子 1 带负电，粒子 2 不带电，粒子 3 带正电B粒子 1 和粒子 3 的比荷之比为 21C粒子 1 和粒子 3 在磁场中运动时间之比为 41D粒子 3 的射出位置与 d 点相距L 2解析：选 B 根据左手定则可知粒子 1 带正电，粒子 2 不带电，粒子 3 带负电，选项 A 错误；粒子 1 在磁场中的轨迹为四分之一圆周，半径 r1L，时间 t1T×，粒子 3 在磁场中的轨迹为八分之一圆周，半径 r3L，时间 t3T×，则 t1t3，选项 C 错题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。7 / 9误；由 r可知粒子 1 和粒子 3 的比荷之比为 21，选项 B 正确；粒子 3 的射出位置与 d 点相距(1)L，选项 D 错误。考点综合训练10.(2018·徐州模拟)如图所示，圆心为 O、半径为 R 的圆形磁场区域中存在垂直纸面向外的匀强磁场，以圆心 O 为坐标原点建立坐标系，在 y3R 处有一垂直 y 轴的固定绝缘挡板，一质量为 m、带电量为q 的粒子，与 x 轴成 60°角从 M 点(R,0)以初速度 v0 斜向上射入磁场区域，经磁场偏转后由 N 点离开磁场(N 点未画出)恰好垂直打在挡板上，粒子与挡板碰撞后原速率弹回，再次进入磁场，最后离开磁场。不计粒子的重力，求：(1)磁感应强度 B 的大小；(2)N 点的坐标；(3)粒子从 M 点进入磁场到最终离开磁场区域运动的总时间。解析：(1)设粒子在磁场中运动的半径为 r，根据题设条件画出粒子的运动轨迹，如图所示，由几何关系得：rR由洛伦兹力等于向心力：qv0Bmv02 r解得：B。(2)由图几何关系可得：xRsin 60°RyRcos 60°RN 点的坐标为。(3)粒子在磁场中运动的周期 T2m qB由几何知识得粒子在磁场中运动的圆心角共为 180°，粒子在题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。8 / 9磁场中运动时间 t1T 2粒子在磁场外的运动，由匀速直线运动可得：从出磁场到再次进磁场的时间 t2，其中 s3RR粒子从 M 点进入磁场到最终离开磁场区域运动的总时间tt1t2，解得：t。答案：(1) (2) (3)5R v011.(2016·海南高考)如图，A、C 两点分别位于 x 轴和 y 轴上，OCA30°，OA 的长度为 L。在OCA 区域内有垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场。质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子，以平行于 y 轴的方向从 OA 边射入磁场。已知粒子从某点射入时，恰好垂直于 OC 边射出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t0。不计重力。(1)求磁场的磁感应强度的大小；(2)若粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场，恰好从 OC边上的同一点射出磁场，求该粒子这两次在磁场中运动的时间之和；(3)若粒子从某点射入磁场后，其运动轨迹与 AC 边相切，且在磁场内运动的时间为 t0，求粒子此次入射速度的大小。解析：(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，在时间 t0 内其速度方向改变了 90°，故其周期 T4t0设磁感应强度大小为 B，粒子速度为 v，圆周运动的半径为 r。由洛伦兹力公式和牛顿定律得 qvBm 匀速圆周运动的速度满足 v联立式得 B。(2)设粒子从 OA 边两个不同位置射入磁场，能从 OC 边上的同一题目看错的原因：1、最多的是因为看到题目非常熟悉，想都不想就做，导致错误；2、精神恍惚看错（不认真，这种情况极少，通常考试时注意力是非常集中的）解释：很多同学看到题目感觉很熟悉很简单，想都不想就开始算，结果一不小心方向就错了，没有弄清楚问题是什么，忽略了题目条件表述和你以前熟悉的题型上细微的差别，导致做错。这是过于想当然造成的，中了命题人的陷阱。这属于“兴奋”型马虎。9 / 9点 P 射出磁场，粒子在磁场中运动的轨迹如图(a)所示。设两轨迹所对应的圆心角分别为 1 和 2。由几何关系有 1180°2粒子两次在磁场中运动的时间分别为 t1 与 t2，则t1t22t0。(3)如图(b)，由题给条件可知，该粒子在磁场区域中的轨迹圆弧对应的圆心角为 150°。设 O为圆弧的圆心，圆弧的半径为r0，圆弧与 AC 相切与 B 点，从 D 点射出磁场，由几何关系和题给条件可知，此时有OODBOA30°r0cosOODL设粒子此次入射速度的大小为 v0，由圆周运动规律 v0 联立式得 v0。答案：(1) (2)2t0 (3)