备考2018年高考物理一轮基础复习： 专题37 洛伦兹力 带电粒子在磁场中的运动
试卷更新日期：2018-01-20 类型：一轮复习
一、单选题
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1. 如图所示，宇宙射线中存在高能带电粒子，假如大气层被破坏，这些粒子就会到达地球，从而给地球上的生命带来危害，根据地磁场的分布特点，判断下列说法中正确的是（ ）
A、地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱 B、地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，南北两极最弱 C、地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球周围各处相同 D、地磁场对宇宙射线无阻挡作用2. 月球探测器在研究月球磁场时发现，月球上的磁场极其微弱．探测器通过测量运动电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱分布．下图是在月球上A、B、C、D四个位置所探测到的电子运动轨迹的照片，设在各位置电子速率相同，且电子进入磁场时速度方向均与磁场方向垂直．则由照片可判断这四个位置中磁场最强的是（ ）A、
B、
C、
D、
3. 圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．一带电粒子（不计重力）以某一初速度沿直径方向射入，穿过磁场的时间为t，速度方向偏转60°．如图所示，根据上述条件可求下列哪个物理量（ ）
A、带电粒子在磁场中运动的半径 B、带电粒子的初速度 C、带电粒子的荷质比 D、带电粒子的质量4.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两个虚线所示，下列表述正确的是（ ）
A、M带正电，N带负电 B、M的速率大于N的速率 C、洛伦磁力对M，N做正功 D、M的运行时间大于N的运行时间5.如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（ ）
A、1：2 B、2：1 C、 D、1：16.如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t，在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射并沿某一直径方向飞出此区域时，速度方向偏转角为60°，如图所示，根据上述条件可求下列哪几种物理量（ ）
①带电粒子的比荷
②带电粒子在磁场中运动的周期
③带电粒子在磁场中运动的半径
④带电粒子的初速度．
A、①② B、①③ C、②③ D、③④7. 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），从较弱磁场区域进入到较强磁场区域后，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8.如图所示，圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法错误的是（ ）
A、三个粒子都带正电荷 B、c粒子速率最小 C、c粒子在磁场中运动时间最短 D、它们做圆周运动的周期Ta=Tb=Tc二、多选题
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9.
如图所示，在0≤x≤ a，0≤y≤a的长方形区域有垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不计），它们的速度方向均在xOy平面内的第一象限，且与y轴正方向的夹角分布在0～90°范围内，速度大小不同，且满足 ≤v≤ ，已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则下列说法正确的是（ ）
A、所有粒子在磁场中运动经历最长的时间为 B、所有粒子在磁场中运动经历最长的时间小于 C、从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间小于 D、从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间为10.利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L．一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度d的缝射出的粒子，下列说法正确的是（ ）
A、粒子带正电 B、射出粒子的最大速度为 C、保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 D、保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大11.某空间存在着如图所示的足够大的沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t1=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，物块A、B由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是（ ）
A、图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系 B、图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系 C、图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系 D、图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系12. 空间虚线上方存在匀强磁场，磁感应强度为B；一群电子以不同速率v从边界上的P点以相同的方向射入磁场．其中某一速率v0的电子从Q点射出，如图所示．已知电子入射方向与边界夹角为θ，则由以上条件可判断（ ）
A、该匀强磁场的方向是垂直纸面向里 B、所有电子在磁场中的轨迹相同 C、速率大于v0的电子在磁场中运动时间长 D、所有电子的速度方向都改变了2θ三、综合题
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13.
在平面直角坐标系xOy中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成45°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求：
(1)、M、N两点间的电势差UMN；(2)、粒子在磁场中运动的轨道半径r；(3)、粒子从M点运动到P点的总时间t．14.如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场．一电子（质量为m、电荷量为e）以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：
(1)、电子从磁场中射出时距O点多远？(2)、电子在磁场中运动的时间为多少？15. 如图，A、C两点分别位于x轴和y轴上，∠OCA=30°，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．16. 如图所示，在y轴上A点沿平行x轴正方向以v0发射一个带正电的粒子，在该方向距A点3R处的B 点为圆心存在一个半径为R的圆形有界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，当粒子通过磁场后打到x轴上的C点，且速度方向与x轴正向成60°角斜向下，已知带电子粒的电量为q，质量为m，粒子的重力忽略不计，O点到A点的距离为2 R，求：
(1)、该磁场的磁感应强度B的大小．(2)、若撤掉磁场，在该平面内加上一个与y轴平行的有界匀强电场，粒子仍按原方向入射，当粒子进入电场后一直在电场力的作用下打到x轴上的C点且速度方向仍与x轴正向成60°角斜向下，则该电场的左边界与y轴的距离为多少？(3)、若撤掉电场，在该平面内加上一个与（1）问磁感应强度大小相同的矩形有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，粒子仍按原方向入射，通过该磁场后打到x轴上的C点且速度方向仍与x轴正向成60°角斜向下，则所加矩形磁场的最小面积为多少？