押课标卷物理第18题-备战2021年高考物理临考题号押题（新课标卷）

押课标卷理综第18题 高考频度：★★★★★ 难易程度：★★★★☆ 题号 考情分析 考查知识点 分值 预测知识点 第18题 　近几年高考中对洛伦兹力的理解与应用命题较多。 此类问题经常结合磁场、力学和电场等知识的综合运用，高考中往往是以选择题的压轴形式出现。这类问题对学生们的审题能力、推理能力都有所考察。 带电粒子在磁场中运动的规律 6 预计2021年高考新课标全国卷第18题会以带点粒子在复合场中的运动出题。 （2020·新课标全国Ⅰ卷）一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示， 为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动 ， 可得粒子在磁场中的周期 粒子在磁场中运动的时间 则粒子在磁场中运动的时间与速度无关，轨迹对应的圆心角越大，运动时间越长。采用放缩圆解决该问题， 粒子垂直ac射入磁场，则轨迹圆心必在ac直线上，将粒子的轨迹半径由零逐渐放大。 当半径 和 时，粒子分别从ac、bd区域射出，磁场中的轨迹为半圆，运动时间等于半个周期。 当0.5R<r<1.5R时，粒子从半圆边界射出，逐渐将轨迹半径从0.5R逐渐放大，粒子射出位置从半圆顶端向下移动，轨迹圆心角从 逐渐增大，当轨迹半径为R时，轨迹圆心角最大，然后再增大轨迹半径，轨迹圆心角减小，因此当轨迹半径等于R时轨迹圆心角最大，即轨迹对应的最大圆心角 粒子运动最长时间为 , 故选C。 如图所示，AOB为一边界为 圆弧的匀强磁场区域，圆弧半径为R，O点为圆心，D点为边界OB中点，C点为边界上一点，且CD∥AO。现有两个完全相同的带电粒子以相同速度射入磁场（不计粒子重力），其中粒子1从A点正对圆心O射入，恰从B点射出，粒子2从C点沿CD射入，从某点离开磁场，则（　　） A．粒子2在磁场中的轨道半径等于R B．粒子2必在B点射出磁场 C．粒子1与粒子2在磁场中运行时间之比为3：2 D．粒子1与粒子2离开磁场时速度方向相同 【解析】粒子运动轨迹如图所示 AB．粒子1从A点正对圆心射入，恰从B点射出，粒子在磁场中运动的圆心角为90°，粒子轨道半径等于BO，粒子2从C点沿CD射入其运动轨迹如图所示，设对应的圆心为O1，运动轨道半径也为BO=R，连接O1C、O1B，O1COB是平行四边形 O1B=CO 则粒子2一定从B点射出磁场，故AB正确； CD．粒子1的速度偏角，粒子在磁场中转过的圆心角 θ1=90° 连接PB，可知P为O1C的中点，由数学知识可知，θ2=∠BO1P=60°，两粒子的速度偏角不同，粒子在磁场中运动的周期 两粒子的周期相等，粒子在磁场中的运动时间 可得运动时间之比 t1：t2=θ1：θ2=90°：60°=3：2 故C正确，D错误； 故选ABC。 1.带电粒子的电性不确定形成多解 受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电，也可能带负电，当粒子具有相同速度时，正负粒子在磁场中运动轨迹不同，导致多解．如图所示，带电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若带正电，其轨迹为a；若带负电，其轨迹为b. 2．磁场方向的不确定形成多解 磁感应强度是矢量，如果题述条件只给出磁感应强度的大小，而未说明磁感应强度的方向，则应考虑因磁场方向不确定而导致的多解．如图所示，带正电的粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若B垂直纸面向里，其轨迹为a，若B垂直纸面向外，其轨迹为b. 3．临界状态不唯一形成多解 带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时，由于粒子运动轨迹是圆弧状，因此，它可能穿过去了，也可能转过180°从入射面边界反向飞出，如图所示，于是形成了多解． 4．运动的往复性形成多解 带电粒子在部分是电场、部分是磁场的空间运动时，运动往往具有往复性，从而形成多解，如图所示． 一、单选题 1．如图所示，竖直平面内有一半径为 的圆形匀强磁场区域，磁感应强度方向垂直纸面向里。一质量为 、电荷量为 的粒子沿竖直方向从 点以速度 射入磁场区域， 点到圆心 的水平距离为 ，最终粒子沿水平方向离开圆形磁场区域。不计粒子重力，则该磁场区域的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 2．两个质量相同、所带电荷量相等但电性不同的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．a粒子在磁场中运动的速度较大 C．b粒子在磁场中受到的洛伦兹力较大 D．b粒子在磁场中运动的周期较长 3．如图所示，ab