20xx版高考物理人教版一輪學案：92-磁場對運動電荷的作用-【含答案】-資料下載頁
2025-04-05 05:26本頁面
【正文】 心位于PP′直線上，將半徑放縮作軌跡圓，從而探索出臨界條件，這種方法稱為“放縮圓”法例9 (多選)如圖所示，在一等腰直角三角形ACD區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(重力不計)從AC邊的中點O垂直于AC邊射入該勻強磁場區(qū)域，若該三角形的兩直角邊長均為2l，則下列關(guān)于粒子運動的說法中正確的是( ABD )A．若該粒子的入射速度為v＝，則粒子一定從CD邊射出磁場，且距點C的距離為lB．若要使粒子從CD邊射出，則該粒子從O點入射的最大速度應(yīng)為v＝C．若要使粒子從CD邊射出，則該粒子從O點入射的最大速度應(yīng)為v＝D．當該粒子以不同的速度入射時，在磁場中運動的最長時間為[解析] 若粒子射入磁場時速度為v＝，則由qvB＝m可得r＝l，由幾何關(guān)系可知，粒子一定從CD邊上距C點為l的位置離開磁場，選項A正確；因為r＝，所以v＝，因此，粒子在磁場中運動的軌跡半徑越大，速度就越大，由幾何關(guān)系可知，當粒子在磁場中的運動軌跡與三角形的AD邊相切時，能從CD邊射出的軌跡半徑最大，此時粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑r＝(＋1)l，故其最大速度為v＝，選項B正確，C錯誤；粒子在磁場中的運動周期為T＝，故當粒子從三角形的AC邊射出時，粒子在磁場中運動的時間最長，由于此時粒子做圓周運動的圓心角為180176。，故其最長時間應(yīng)為t＝，選項D正確。2年高考1年模擬2 NIAN GAO KAO 1 NIAN MO NI1．(2020課標Ⅰ，18)一勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向外，其邊界如圖中虛線所示，為半圓，ac、bd與直徑ab共線，ac間的距離等于半圓的半徑。一束質(zhì)量為m、電荷量為q(q＞0)的粒子，在紙面內(nèi)從c點垂直于ac射入磁場，這些粒子具有各種速率。不計粒子之間的相互作用。在磁場中運動時間最長的粒子，其運動時間為( C )A． B．C． D．[解析] 本題考查帶電粒子在組合邊界磁場中的運動。帶電粒子在磁場中運動，有qvB＝m2r，又T＝，可得T＝，帶電粒子在有界磁場中運動時間t＝T，則粒子在同一有界磁場中運動的時間與粒子速率無關(guān)，而與粒子運動軌跡所對應(yīng)的圓心角有關(guān)，當粒子的出射點與c點的連線與相切時粒子在磁場中運動的軌跡所對應(yīng)圓心角最大，粒子運動的時間最長，其運動軌跡如圖所示，由幾何知識知，α＝60176。，則粒子在磁場中運動的最長時間為t＝T＝，C正確，A、B、D錯誤。2．(2020課標Ⅱ，17)CT掃描是計算機X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱，CT掃描機可用于對多種病情的探測。圖(a)是某種CT機主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖(b)所示。圖(b)中M、N之間有一電子束的加速電場，虛線框內(nèi)有勻強偏轉(zhuǎn)磁場；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方向前進，打到靶上，產(chǎn)生X射線(如圖中帶箭頭的虛線所示)，將電子束打到靶上的點記為P點。則( D )圖(a) 圖(b)A．M處的電勢高于N處的電勢B．增大M、N之間的加速電壓可使P點左移C．偏轉(zhuǎn)磁場的方向垂直于紙面向外D．增大偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強度的大小可使P點左移[解析] 本題結(jié)合CT掃描機考查帶電粒子的加速、偏轉(zhuǎn)問題。電子束在M、N之間需要加速，故N處的電勢高于M處的電勢，A錯誤；若增大M、N之間的加速電壓，會使得電子獲得的速度變大，電子在磁場中偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力提供向心力，有Bvq＝m，可得電子的偏轉(zhuǎn)軌跡半徑R＝，則電子在磁場中運動軌跡的半徑變大，電子出磁場時偏轉(zhuǎn)角減小，P點向右移，B錯誤；電子進入磁場中向下偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知，偏轉(zhuǎn)磁場的方向垂直于紙面向里，故C錯誤；根據(jù)R＝可知，偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度越大，電子的運動軌跡半徑越小，在偏轉(zhuǎn)磁場中偏轉(zhuǎn)越明顯，P點向左移，故D正確。3．(2020課標Ⅲ，18)真空中有一勻強磁場，磁場邊界為兩個半徑分別為a和3a的同軸圓柱面，磁場的方向與圓柱軸線平行，其橫截面如圖所示。一速率為v的電子從圓心沿半徑方向進入磁場。已知電子質(zhì)量m，電荷量為e，忽略重力。為使該電子的運動被限制在圖中實線圓圍成的區(qū)域內(nèi)，磁場的磁感應(yīng)強度最小為( C )A． B．C． D．[解析] 本題考查電子在有界磁場中的運動。設(shè)電子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為r，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有Bev＝，可得r＝，要求磁場的磁感應(yīng)強度最小，即圓周運動的半徑最大，如圖所示，圓周運動的半徑最大時，軌跡圓與外圓相切，根據(jù)兩圓內(nèi)切可知，邊界圓圓心O、軌跡圓圓心A與切點D在一條直線上，根據(jù)幾何關(guān)系可得(3a－r)2＝r2＋a2，解得r＝a，則磁感應(yīng)強度的最小值Bmin＝，故C正確，A、B、D錯誤。 18
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