适用于新高考新教材浙江专版2025届高考物理一轮总复习第10单元磁场作业27磁吃运动电荷的作用新人教.docVIP

作业27磁场对运动电荷的作用

A组基础达标

微练一洛伦兹力的理解与计算

1.(2024浙江温州联考)显像管原理的示意图如图所示,当没有磁场时,电子束将打在荧光屏正中的O点,安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场,使电子束发生偏转。设垂直纸面对里的磁场方向为正方向,若要使电子打在荧光屏上的位置由a点渐渐移动到b点,下列变更的磁场能够使电子发生上述偏转的是()

2.科学家曾预言,自然界存在只有一个磁极的磁单极子,磁单极子N的磁场分布如图甲所示,它与如图乙所示正点电荷Q的电场分布相像。假设磁单极子N和正点电荷Q均固定,有相同的带电小球分别在N和Q旁边(图示位置)沿水平面做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()

A.从上往下看,图甲中带电小球沿逆时针方向运动

B.从上往下看,图甲中带电小球沿顺时针方向运动

C.从上往下看,图乙中带电小球沿顺时针方向运动

D.从上往下看,图乙中带电小球沿逆时针方向运动

微练二带电粒子在有界匀强磁场中的运动

3.(多选)(2024浙江杭州模拟)如图所示,a、b是直线上间距为4d的两点,也是半圆直径的两个端点,c位于ab上,且lac=d,直线上方存在着磁感应强度大小为B、

垂直于半圆平面的匀强磁场(未画出),其中半圆内部没有磁场。一群比荷为k的同种带电粒子从ac之间以相同的速率垂直于ab射入圆弧区域,全部粒子都能通过b点,不计粒子间的相互作用和粒子的重力,则()

A.粒子的速率为2dBk

B.粒子的速率为dBk

C.从c点射入的粒子在磁场中运动的时间为2

D.从c点射入的粒子在磁场中运动的时间为4

4.(2024浙江丽水模拟)如图所示,虚线MN的右侧有垂直纸面对里的匀强磁场,在图示平面内两比荷相同的带正电粒子a、b从MN上的同一点沿不同方向射入匀强磁场后,又从MN上的同一点射出磁场。已知a粒子初速度的方向垂直虚线MN,粒子的重力和粒子间的相互作用忽视不计,则下列描述两粒子速度大小的关系图像正确的是()

微练三带电粒子在磁场中运动的临界和多解问题

5.真空中有一匀强磁场,磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面,磁场的方向与圆柱轴线平行,其横截面如图所示。一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为m,电荷量为e,忽视重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内,磁场的磁感应强度最小为()

A.3mv2

C.3mv4

6.(多选)如图所示,在直角三角形abc区域内有磁感应强度为B、方向垂直纸面对里的匀强磁场,直角边ab上的O点有一粒子放射源,该放射源可以沿纸面与ab边垂直的方向放射速率不同的带电粒子,已知全部粒子在磁场中运动的时间均相同,粒子比荷为k,Oa长为d,Ob长为3d,θ=30°,不计粒子的重力以及粒子间的相互作用,则()

A.粒子在磁场中的运动时间为π

B.带正电粒子的轨迹半径最大为d

C.带负电粒子的轨迹半径最大为3

D.带负电粒子运动的最大速度为kBd

B组综合提升

7.(多选)如图所示,一个质量为m、电荷量为q的带负电小球以速度v0从距地面高为h的光滑水平平台上射入竖直向上的匀强磁场中(磁场紧靠平台右边缘),以地面上水平向右为x轴正方向、垂直纸面对里为y轴正方向、平台右边缘飞出点在地面上的投影为原点建立直角坐标系,小球的落地点的坐标为(0,h),重力加速度为g,那么()

A.经时间t=2hg

B.磁场的磁感应强度大小B=π

C.小球的入射速度大小v0=π

D.小球的落地速度大小v=2

8.等边三角形的三个顶点上垂直纸面放置3根长直导线,导线中通以大小相同的电流,电流方向如图所示,一束带正电的粒子垂直纸面对里射入三角形中心,关于粒子束所受洛伦兹力方向,下列示意图正确的是 ()

9.(多选)(2024浙江模拟)如图所示,半径为R、圆心为O的圆形区域内存在一垂直纸面对里的匀强磁场,直径ab水平。电子电荷量为-e、质量为m,以速率v从a处始终沿纸面射入磁场,当电子在a处的速度方向与aO夹角为30°、斜向下时,离开磁场时的速度方向相比进入时的变更了60°,不计电子的重力,下列说法正确的是()

A.圆形区域中磁场的磁感应强度大小为mv

B.变更入射方向,当电子经过O点时,电子在磁场中的运动时间为2

C.变更入射方向,电子离开磁场时的速度方向不变

D.变更入射方向,电子离开磁场时的速度方向可能变更

10.一段粗细匀整的导体长为L,横截面积为S,如图所示,导体单位体积内的自由电子数为n,电子电荷量为e,通电后,电子定向运动的速度大小为v。

(1)求该段导体自由电子的总个数N;

(2)请用n、e、S、v表示流过导体的电流大小I;

(3)若在垂直导体的方向上再加一个空间足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,试依据导体所受