20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：92-磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用-【含答案】-資料下載頁(yè)
2025-04-05 05:26本頁(yè)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(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(jì))從AC邊的中點(diǎn)O垂直于AC邊射入該勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，若該三角形的兩直角邊長(zhǎng)均為2l，則下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)的說(shuō)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(chǎng)，且距點(diǎn)C的距離為lB．若要使粒子從CD邊射出，則該粒子從O點(diǎn)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(diǎn)入射的最大速度應(yīng)為v＝D．當(dāng)該粒子以不同的速度入射時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為[解析] 若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)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(diǎn)為l的位置離開(kāi)磁場(chǎng)，選項(xiàng)A正確；因?yàn)閞＝，所以v＝，因此，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑越大，速度就越大，由幾何關(guān)系可知，當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與三角形的AD邊相切時(shí)，能從CD邊射出的軌跡半徑最大，此時(shí)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r＝(＋1)l，故其最大速度為v＝，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)＝，故當(dāng)粒子從三角形的AC邊射出時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，由于此時(shí)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角為180176。，故其最長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)為t＝，選項(xiàng)D正確。2年高考1年模擬2 NIAN GAO KAO 1 NIAN MO NI1．(2020課標(biāo)Ⅰ，18)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)垂直于ac射入磁場(chǎng)，這些粒子具有各種速率。不計(jì)粒子之間的相互作用。在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間為( C )A． B．C． D．[解析] 本題考查帶電粒子在組合邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有qvB＝m2r，又T＝，可得T＝，帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝T，則粒子在同一有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與粒子速率無(wú)關(guān)，而與粒子運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角有關(guān)，當(dāng)粒子的出射點(diǎn)與c點(diǎn)的連線與相切時(shí)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)應(yīng)圓心角最大，粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何知識(shí)知，α＝60176。，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為t＝T＝，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。2．(2020課標(biāo)Ⅱ，17)CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱，CT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。圖(a)是某種CT機(jī)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(chǎng)，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開(kāi)始沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn)，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(diǎn)記為P點(diǎn)。則( D )圖(a) 圖(b)A．M處的電勢(shì)高于N處的電勢(shì)B．增大M、N之間的加速電壓可使P點(diǎn)左移C．偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外D．增大偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使P點(diǎn)左移[解析] 本題結(jié)合CT掃描機(jī)考查帶電粒子的加速、偏轉(zhuǎn)問(wèn)題。電子束在M、N之間需要加速，故N處的電勢(shì)高于M處的電勢(shì)，A錯(cuò)誤；若增大M、N之間的加速電壓，會(huì)使得電子獲得的速度變大，電子在磁場(chǎng)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑變大，電子出磁場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角減小，P點(diǎn)向右移，B錯(cuò)誤；電子進(jìn)入磁場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，故C錯(cuò)誤；根據(jù)R＝可知，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡半徑越小，在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)越明顯，P點(diǎn)向左移，故D正確。3．(2020課標(biāo)Ⅲ，18)真空中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界為兩個(gè)半徑分別為a和3a的同軸圓柱面，磁場(chǎng)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(jìn)入磁場(chǎng)。已知電子質(zhì)量m，電荷量為e，忽略重力。為使該電子的運(yùn)動(dòng)被限制在圖中實(shí)線圓圍成的區(qū)域內(nèi)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為( C )A． B．C． D．[解析] 本題考查電子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。設(shè)電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，即圓周運(yùn)動(dòng)的半徑最大，如圖所示，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑最大時(shí)，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(diǎn)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(qiáng)度的最小值Bmin＝，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。 18
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