2020年高考物理二轮复习 专题三 第二讲 带电粒子在电磁场中的运动——课后“高仿”检测卷(含解析) 2020年高考物理二轮复习 专题三 第二讲 带“高仿”检测 电粒子在电磁场中的运动——课后
卷(含解析)(可编辑)
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2020年高考物理二轮复习 专题三 第二讲 带电粒子在电磁场中的运动——课后“高仿”检测卷(含解析) 第二讲 带电粒子在电磁场中的运动——课后“高仿”检测
卷
一、高考真题集中演练——明规律
1。(2017·全国卷Ⅰ)如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂
直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等,质量分别为ma、mb、
mc。已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直
线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是( )
A.ma>mb>mc C.mc>ma>mb
B.mb>ma〉mc D.mc〉mb〉ma
解析:选B 该空间区域为匀强电场、匀强磁场和重力场的叠加场,a在纸面内做匀速圆周运动,可知其重力与所受到的电场力平衡,洛伦兹力提供其做匀速圆周运动的向心力,有mag=qE,解得ma=错误!.b在纸面内向右做匀速直线运动,由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向上,可知mbg=qE+qvbB,解得mb=
qE+错误!。c在纸面内向左做匀速直线运动,由左手定则可g判断出其所受洛伦兹力方向竖直向下,可知mcg+qvcB=qE,解得mc=错误!-
错误!.综上所述,可知mb〉ma〉mc,选项B正确。
2.(2017·全国卷Ⅱ)如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点,大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点,在纸面内沿不同方向射入磁场.若粒子射入速率为v1,这些粒子在磁场边界的出射点分
布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v2,相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则v2∶v1为( )
A。错误!∶2 C.3∶1
B.错误!∶1 D.3∶错误!
解析:选C 由于是相同的粒子,粒子进入磁场时的速度
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2020年高考物理二轮复习 专题三 第二讲 带电粒子在电磁场中的运动——课后“高仿”检测卷(含解析) 大小相同,由qvB=m错误!可知,R=错误!,即粒子在磁场中做圆周运动的半径相同.若粒子运动的速度大小为v1,如图所示,通过旋转圆可知,当粒子在磁场边界的出射点A离P点最远时,则AP=2R1;同样,若粒子运动的速度大小为v2,粒子在磁场边界的出射点B离P点最远时,则BP=2R2,由几何关系可知,R1=错误!,R2=Rcos 30°=错误!R,则错误!=错误!=错误!,C项正确.
3。(2017·全国卷Ⅲ)如图,空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场。在x≥0区域,磁感应强度的大小为
B0;x<0区域,磁感应强度的大小为λB0(常数λ>1)。一质
量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方向再次沿x轴正向时,求:(不计重力)
(1)粒子运动的时间; (2)粒子与O点间的距离。
解析:(1)在匀强磁场中,带电粒子做圆周运动.设在x≥0区域,圆周半径为R1;在x<0区域,圆周半径为R2。由洛伦兹力公式及牛顿定律得qB0v0=
m错误!①
qλB0v0=m错误!②
粒子速度方向转过180°时,所需时间t1为t1=错误!③ 粒子再转过180°时,所需时间t2为t2=错误!④ 联立①②③④式得,所求时间为
t0=t1+t2=错误!1+错误!.⑤
(2)由几何关系及①②式得,所求距离为
d0=2(R1-R2)=错误!错误!。⑥
答案:(1)
πmB0q错误! (2)错误!错误!
4。(2018·全国卷Ⅰ)如图,在y>0的区域存在方向沿
y轴负方向的匀强电场,场强大小为E;在y<0的区域存在
方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场.一个氕核1H和一个氘核1H先后从y轴上y=h点以相同的动能射出,速度方向沿
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x轴正方向。已知11H进入磁场时,速度方向与x轴正方向的夹角为60°,并
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