第一部分 专题3 考点2 磁场、带电粒子在磁场中的运动-【金版教程】2023高考物理大二轮刷题首选卷课件PPT（老教材，全国统考版）

专题特训题组 第一部分 电场和磁场 专题三 考点2　磁场、带电粒子在磁场中的运动 答案 解析 2.(2022·山西省晋中市高三下二模)如图所示，用一根电阻丝制作成正方形线框abcd，固定于匀强磁场中的线框平面与磁场方向垂直，线框顶点a、b与电源两端相连，电源内阻与正方形线框一个边的电阻相等，导线电阻忽略不计。S闭合后，线框受到的安培力大小为F。若仅将ab边切割移走，则余下线框受到的安培力大小为(　　) 答案 解析 3.(2022·陕西省汉中市高三下教学质量第一次检测)如图所示，虚线MN将平面分成Ⅰ和Ⅱ两个区域，两个区域都存在与纸面垂直的匀强磁场。一带电粒子仅在磁场力作用下由Ⅰ区运动到Ⅱ区，弧线aPb为运动过程中的一段轨迹，其中弧aP与弧Pb的弧长之比为2∶1，且两段圆弧对应圆心角相同，下列判断正确的是(　　) A．Ⅰ、Ⅱ两个磁场的磁感应强度方向相反，大小之比为1∶2 B．该粒子在Ⅰ、Ⅱ两个磁场中受到的磁场力大小之比为1∶1 C．该粒子通过aP、Pb两段弧的时间之比为1∶1 D．弧aP与弧Pb对应的圆的半径之比为3∶1 答案 解析 答案 解析 答案 解析 答案 解析 7．(2022·吉林省长春市高三下质量监测(二))坐标原点O处有一粒子源，沿xOy平面向第一象限的各个方向以相同速率发射带正电的同种粒子。有人设计了一个磁场区域，区域内存在着方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场，使上述所有粒子从该区域的边界射出时均能沿y轴负方向运动。不计粒子的重力和粒子间相互作用，则该匀强磁场区域面积最小时对应的形状为(　　) 答案 解析 答案 解析 答案 解析 10.电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比，通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。设弹体只受安培力作用，现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是(　　) A．只将轨道长度L变为原来的2倍 B．只将电流I增加到原来的2倍 C．只将弹体质量减小到原来的一半 D．将弹体质量减小到原来的一半，轨道长 度L变为原来的2倍，其他量不变 答案 解析 11.质量为m、带电量为＋q的小球套在水平固定且足够长的粗糙绝缘杆上，如图所示，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的水平匀强磁场中。现给小球一个水平向右的初速度v0使其开始运动，不计空气阻力，则小球从开始到最终稳定的过程中，下列说法正确的是(　　) 答案 解析 解析 12.(2022·辽宁高考)粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横截面的简化模型如图所示。内圆区域有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆是探测器。两个粒子先后从P点沿径向射入磁场，粒子1沿直线通过磁场区域后打在探测器上的M点，粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N点。装置内部为真空状态，忽略粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是(　　) A．粒子1可能为中子 B．粒子2可能为电子 C．若增大磁感应强度，粒子1可能打在探 测器上的Q点 D．若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探测器上的Q点 答案 解析 13.(2022·陕西省西安市高三下第一次质量检测)如图所示，半径为R的圆形边界内充满垂直纸面向外的匀强磁场，三个粒子以相同的速度从O点沿ON方向射入，粒子1从P点射出，粒子2从N点射出，粒子3从MN边界射出，出射方向偏转了60°。不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用。根据以上信息，可以确定(　　) 答案 解析 答案 解析 解析 15.如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，P是磁场边界上的最低点。大量质量均为m、电荷量为－q(q＞0)的带电粒子，以相同的速率从P点沿纸面的各个方向射入磁场区域。已知粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r＝2R，A、C为圆形区域水平直径的两个端点，粒子的重力、空气阻力和粒子间的相互作用均不计，则下列说法正确的是(　　) 答案 解析 答案 解析 答案 解析 答案 解析 三、非选择题(本题共1小题) (1)求粒子的动能； (2)若在圆形区域外加上方向垂直于xOy平面的匀强磁场，该粒子到达x轴时速度方向恰好沿x轴正方向。求圆形区域外磁场磁感应强度的大小和方向； (3)在(2)的情况下，粒子能否回到P点？若能回到P点，求粒子从P点出发，经过多长时间第一次回到P点；若不能回到P点，请说明理由。 答案 解析 解析 解析 解析 本课结束 一、单项选择题(本题共8小题) 1．(2022·湖南高考)如图a，直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于