20xx屆高考二輪復(fù)習(xí)-電磁場(chǎng)專題-第2講-磁場(chǎng)及帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-課時(shí)練(解析版)(更新版)
【正文】 安培定則判定所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上。邊長(zhǎng)ac＝L。一群不計(jì)重力、質(zhì)量m＝310－7 kg、電荷量q＝210－3C的帶正電粒子以速度v＝5102m/s沿垂直于ad方向且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域，則下列判斷正確的是( )A．從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在be邊B．從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊C．從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊D．從ad邊射入的粒子，出射點(diǎn)均為b點(diǎn)D [粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，得r＝＝m＝ m。所以三根導(dǎo)線兩兩間的相互作用力大小均相等，設(shè)為F，根據(jù)矢量疊加原理和對(duì)稱性可知，C處金屬導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力的合力豎直向下，大小為F，A處和D處金屬導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力的合力與水平方向的夾角為60176。不計(jì)粒子重力，關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是( )A．可能有粒子從b點(diǎn)射出B．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為C．速度為v＝的粒子從cd邊射出磁場(chǎng)D．從bc邊射出的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角一定小于135176。以下說法正確的是( )A．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為dB．粒子能從C點(diǎn)離開磁場(chǎng)C．粒子不能從BC邊上距離C點(diǎn)為d處離開磁場(chǎng)D．粒子能夠垂直于AB邊從AB邊離開磁場(chǎng)AC [由R＝得帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為d，選項(xiàng)A正確；A、C之間的距離大于2d，所以粒子不可以從C點(diǎn)離開磁場(chǎng)，B錯(cuò)誤；設(shè)BC邊上距離C點(diǎn)為d的點(diǎn)為E，由已知條件可得AB邊、CD邊長(zhǎng)均為2d，所以AE的長(zhǎng)度也為2d，若要粒子從E點(diǎn)離開，則必須從A點(diǎn)垂直于AE進(jìn)入磁場(chǎng)，而這樣的粒子從A點(diǎn)就離開了磁場(chǎng)，所以不存在這樣的粒子，選項(xiàng)C正確；因?yàn)锳B邊的長(zhǎng)度等于軌跡圓的直徑2d，所以要使粒子垂直于AB邊離開磁場(chǎng)，則只能從A點(diǎn)垂直于AB進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是半圓，這樣的半圓與BC邊一定相交，所以粒子不可能垂直于AB邊而從AB邊離開磁場(chǎng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。設(shè)粒子在P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與x軸正方向的夾角為α，由幾何關(guān)系sin α＝＝ ⑥即α＝ ⑦由幾何關(guān)系可得，P點(diǎn)與x軸的距離為y＝2h(1－cos α) ⑧聯(lián)立⑦⑧式解得y＝(2－)h ⑨答案：(1)垂直于紙面向里 (2) (2－)h12. 如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，其第三象限存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里。解析： (1)進(jìn)入重力場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)相疊加的復(fù)合場(chǎng)中的帶電微粒做直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)其所受重力、洛倫茲力、電場(chǎng)力三個(gè)力的方向及微粒運(yùn)動(dòng)的方向進(jìn)行分析，可知微粒做的必定是勻速
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