2023年高考物理全国乙卷真题变式·分层精准练：第5题

试卷更新日期：2023-06-17 类型：二轮复习

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一、原题

1. 如图，一磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于纸面（xOy平面）向里，磁场右边界与x轴垂直。一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出，粒子离开磁场后，沿直线运动打在垂直于x轴的接收屏上的P点；SP = l，S与屏的距离为 $\frac{l}{2}$ ，与x轴的距离为a。如果保持所有条件不变，在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场，该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏。该粒子的比荷为（）

A、 $\frac{E}{2 a B^{2}}$ B、 $\frac{E}{a B^{2}}$ C、 $\frac{B}{2 a E^{2}}$ D、 $\frac{B}{a E^{2}}$

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二、基础

2.
质量和电荷量都相等的带电粒子M和N ，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是(　　)

A、M带负电，N带正电 B、M的速率小于N的速率 C、洛伦兹力对M、N做正功 D、M的运行时间大于N的运行时间

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3.
如图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里．云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此径迹可知粒子(　　)

A、带正电，由下往上运动 B、带正电，由上往下运动 C、带负电，由上往下运动 D、带负电，由下往上运动

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4.
带电油滴以水平速度v₀垂直进入磁场，并恰好做匀速直线运动，如图所示，若油滴的质量为m，磁感应强度大小为B，则下列说法正确的是（）

A、油滴必带正电荷，电荷量为 $\frac{2 m g}{v_{0} B}$ B、油滴必带负电荷，比荷 $\frac{q}{m}$ = $\frac{g}{v_{0} B}$ C、油滴必带正电荷，电荷量为 $\frac{m g}{v_{0} B}$ D、油滴带什么电荷都可以，只要满足q= $\frac{m g}{v_{0} B}$

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5. 如图所示，两个相同的带电粒子，不计重力，同时从A孔沿AD方向射入一正方形空腔中，空腔中有垂直纸面向里的匀强磁场，两粒子的运动轨迹分别为a和b，则两粒子的速率和在空腔中运动的时间的关系是（）

A、v_a＝v_b ， t_a<t_b B、v_a>v_b ， t_a>t_b C、v_a>v_b ， t_a<t_b D、v_a<v_b ， t_a＝t_b

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三、巩固

6. 如图所示，纸面内有一圆心为O，半径为R的圆形磁场区域，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里。由距离O点 $0.4 R$ 处的P点沿着与 $P O$ 连线成 $θ = 30 °$ 的方向发射速率大小不等的电子。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力且不考虑电子间的相互作用。为使电子不离开圆形磁场区域，则电子的最大速率为（）

A、 $\frac{7 e B R}{10 m}$ B、 $\frac{\sqrt{29} e B R}{10 m}$ C、 $\frac{21 e B R}{40 m}$ D、 $\frac{(5 - 2 \sqrt{3}) e B R}{5 m}$

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7. 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，图中虚线为磁场的边界，其中bc段是半径为R的四分之一圆弧，ab、cd的延长线通过圆弧的圆心，Ob长为R。一束质量为m、电荷量为正q的粒子，在纸面内以不同的速率从O点垂直ab射入磁场，其中M、N是圆弧边界上的两点，不计粒子间的相互作用和重力。则下列分析中正确的是（　　）

A、从M点射出的粒子速率可能大于从N点射出粒子的速率 B、从圆弧bc射出的所有粒子中，从圆弧bc中点射出的粒子所用时间最短 C、从M点射出的粒子在磁场中运动的时间可能大于从N点射出的粒子在磁场中运动的时间 D、从边界cd射出的粒子在磁场中运动的时间一定小于从圆弧bc段射出的粒子在磁场中运动的时间

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8. 如图，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为0.5R，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为（不计重力）（）

A、 $\frac{q B R}{2 m} MathType@MTEF@5@5@+=
feaagKart1ev2aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn
hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr
4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqik8vrps0lbb
f9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYx
ir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGaca
GaaeqabaWaaeaaeaqbaOqaamaalaaabaGaamyCaiaadkeacaWGsbaa
baGaaGOmaiaad2gaaaaaaa@43AE@$ B、 $\frac{q B R}{m}$ C、 $\frac{3 q B R}{2 m}$ D、 $\frac{2 q B R}{m}$

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9. 两个质量、电荷量均相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示。粒子重力不计，则正确的是（）

A、a粒子带正电 B、a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 C、b粒子在磁场中运动的速率较大 D、b粒子在磁场中运动时间较长

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10. 如图所示，两平行金属板水平放置，其间存在互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B，oa为直线，ob、oc为两段圆弧。一带电粒子以速度v从左侧o点射入后沿直线oa运动，粒子重力不计，下列说法正确的是（）

A、不能确定粒子的电性，也不能求出粒子的电量，但可求出粒子的速度为 $v = \frac{B}{E}$ B、若撤去电场，粒子可能沿ob运动，也可能沿oc运动 C、若撤去磁场，粒子可能沿oc运动，粒子的电势能减小 D、若粒子以速度v从右侧a点射入沿直线ao运动

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11. 空间存在着匀强磁场B和匀强电场E，磁场的方向垂直于纸面（ $x O y$ 平面）向里，电场的方向沿y轴负方向。一带正电的粒子从坐标原点O沿x轴正方向以初速度v₀进入该场区，若0<v₀< $\frac{E}{B}$ ，在电场和磁场的作用下。下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（）

A、 B、 C、 D、

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四、提升

12. 如图所示，直角三角形ABC中存在一垂直纸面向里的匀强磁场，比荷相同的两带电粒子沿AB方向从A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，不计粒子重力。下列说法正确的是（）

A、从P点射出的粒子速度大 B、从Q点射出的粒子在磁场中运动的周期大 C、从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长 D、两粒子在磁场中运动的时间一样长

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13.
如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．P为屏上的一个小孔．PC与MN垂直．一群质量为m、带电荷量为－q的粒子（不计重力），以相同的速率v ，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内，则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为（）

A、 $\frac{2 m v}{q B}$ 　　　　　　　　 B、 $\frac{2 m \cos θ}{q B}$ C、 $\frac{2 m v (1 - \sin θ)}{q B}$ D、 $\frac{2 m v (1 - \cos θ)}{q B}$

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14. 如图，在MN和PQ这两个平行竖直面之间存在垂直纸面的匀强磁场和平行纸面的匀强电场，一个带电粒子以某一初速度由A点水平射入这个场区恰能沿直线运动，并从PQ竖直面上的C点离开场区．若撤去磁场，其他条件不变，则该粒子从PQ竖直面上的B点离开场区；若撤去电场，其他条件不变，则该粒子从PQ竖直面上的D点离开场区．若粒子在上述三种情况下通过场区的总时间分别是t₁、t₂和t₃ ，运动的加速度大小分别为a₁、a₂和a₃ ，不计粒子所受重力的影响，则下列判断中正确的是（）

A、t₁=t₂＜t₃ ， a₁＜a₂=a₃ B、t₂＜t₁＜t₃ ， a₁＜a₃＜a₂ C、t₁=t₂=t₃ ， a₁＜a₂＜a₃ D、t₁=t₃＞t₂ ， a₁=a₃＜a₂

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15. 将一带正电的小球用同一根绝缘细线先后悬挂于匀强电场和匀强磁场中，如图所示，电场的方向竖直向下，磁场的方向垂直纸面向外。小球偏离竖直方向相同角度静止释放，均能在竖直面内来回摆动（绳子始终处于张紧状态），下列关于小球在摆动过程中的说法正确是（）

A、无论在电场还是磁场中，小球位置越低细线上张力越大 B、无论在电场还是磁场中，小球在摆动过程中机械能守恒 C、小球在电场中的周期等于在磁场中的周期 D、小球在电场中的最大速度大于在磁场中的最大速度

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