第1部分 专题3 第2讲 磁场及带电粒子在磁场中的运动-2023新教材新高考物理【导学教程】大二轮专题辅导与训练

高考专题辅导与训练 第2讲 、 命题点二 [命题热点突破] [例1][解析](1)粒子速度一定的情况下，磁场强度 命题点一 越小，轨迹半径越大，当运动轨迹恰好与工轴相切时，恰 [题组训练] 好能进入I区域，粒子不能进入I区时，粒子运动半径： 1.BC如图所示，地球可视地磁南极 r0>3L,粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心 为一个磁偶极，磁南极大 致指向地理北极附近，磁 力，由牛顿第二定律得qBv0=m ro 北极大致指向地理南极附 近。通过这两个磁极的假 已知0= Bo BL,解得B<6。 2m 想直线（磁轴）与地球的自 (2)粒子在区域I中的运动 Q01 转轴大约成11.3度的倾 斜。由表中之轴数据可看 半径为r= mvo L 02 出义轴的磁场竖直向下， gB 2 则测量地点应位于北半 若粒子在区域Ⅱ中的运动半 地磁北极 球，A错误；磁感应强度为 径R较小，则粒子会从AC 矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为B= 边射出磁场，恰好不从AC √B+B.Z=√B,+B.,计算得B≈50T,B正确；由 边射出时满足∠O2O1Q=20 选项A可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北 如图所示sin20=2sin0cos0= 24 方斜向下，则第2次测量，测量B<0,故y轴指向南 25 方，第3次测量Bx>0,故x轴指向北方而y轴则指向 西方，C正确、D错误。故选BC。 又sim20=R-r 2.A根据右手螺旋定则可知沿y轴正方向的电流在口 解得R-是一0 点激发的磁场沿之轴负方向，大小为B,=长子，沿之轴 粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛 正方向的电流在a点激发的磁场与Oa的连线垂直，大 2 小为B=②k,所以a点的磁感应强度大小为B。 顿第二定律得oB=m尺 24B0 解得B= √B+B2=3k,同理可得c点的磁感应强度大小 49° 为-吗行所以0和：两点的破高应强度大小之 [答案](I)B< o4 [题组训练] 比为会-9BCD经A正 4.D粒子运动轨迹如图所示，粒子在上方磁场做圆周运 3.解析(1)由题意当线圈中通入微小电流I时，线圈中 动的周期T1= 2”,在下方磁场做圆周运动的周期 gB 的安培力为F=NBIl 根据胡克定律有F=NBIl=k|△x B2,由于B2=2B1,则T1=2T2,结合几何关 T2= Ax|=NBI k OP OP v1= T ,U2 则有码=11，放选D。 设此时细杆转过的弧度为日，则可知反射光线转过的孤 6 2(9+) 度为20，又因为d>△x,r>d 则sin0≈0，sin20≈20 5.A由题意知当质子射出后先在MN左侧运动，刚射出 所以有△x=d·日 时根据左手定则可知在MN受到y轴正方向的洛伦兹 s=r·20 力，即在MN左侧会向y轴正方向偏移，做匀速圆周运 民立可得=子4r=2N 2r. 动，y轴坐标增大；在MN右侧根据左手定则可知洛伦 dk 兹力反向，质子在y轴正方向上做减速运动，故A正 (2)因为测量前未调零，设没有通电流时偏移的孤长为s, 确，B错误；根据左手定则可知质子在整个运动过程中 当初始时反射光点在O点上方，通电流'后根据前面的 都只受到平行于xOy平面的洛伦滋力作用，在之轴方 结论可知有1=2NB:十 向上没有运动，之轴坐标不变，故C、D错误。故选A。 dk 2NBI'lr- 6.CD带电离子在圆形磁场中运动时存 当电流反向后有52 dk 在着这样的规律，如果离子的轨迹半径 联立可得= dk(s1+s2) 与圆形磁场的半径相等，则离子从同一 4NBir 点以相同的速率、不同的方向射入圆形 同理可得初始时反射光点在O点下方结果也相同，故待 磁场，则离子会平行于某一方向射出磁 测电流的大小为=k(1十2) 场。根据几何关系可知，离子在磁场中 ANBIr 做圆周运动的半径为L,故A错误；离 答案(1)NBL2 NBIlr k (2)k(十2) 子的速率一定，轨迹最长的离子运动的时间最长，则最 dk ANBIr 251 参考答案 长时间为，时1m哥-酷故B错误：蓝场区线的 最小面积为图中阴影部分的面积，则有S血=2（子L L)=”2L,故C正确：高子入射连度方向与ab边 2 夹角为60°时，设出射，点据b点c,则c0s60°=一工，解 L 大 得x=号L,离子入射选度方向与ab边夫角为60时，将 图1 图2 (2)如图3带电粒子速度最大且轨迹弦最短时，运动时 从bc边中点射出，故D正确。 间最短，最短弦长为2R,对应的轨迹圆的最小圆心角为 命题点三 [例2][解析](1)小球在电磁场中做匀速圆周运动，则 器 电场力与重力平衡，可得，Eq=mg,R2两端的电压U2= Eo E,根据欧姆定律得，U=R中R·R2,联立解得 Eo=mgd(R+R2)