第10讲 带电粒子在磁场中的运动-2023届高三物理二轮复习精讲精练（新高考）

10讲 带电粒子在磁场中的运动专题强化训练 一、单选题 1．（重庆市北碚区2022-2023学年高二上学期期末学生学业质量调研抽测物理试题）如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电流大小为I，方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，外加磁场磁感应强度的最小值的大小和方向是（　　） A．，方向垂直斜面向下 B．，方向竖直向下 C．，方向水平向左 D．，方向水平向右 2．（2022秋·河北石家庄·高二石家庄实验中学阶段练习）如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，取重力加速度为g。整个装置处于匀强磁场中，在导体棒中通以垂直纸面向外的恒定电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，且匀强磁场的磁感应强度取最小值，则关于磁感应强度B的大小和方向，下列说法正确的是   A．大小为，方向为水平向右 B．大小为 ，方向为竖直向下 C．大小为 ，方向为垂直斜面向下 D．大小为，方向为沿着斜面向上 3．（2023秋·北京顺义·高三统考期末）如图所示，在MNQP所围的区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，质量和电荷量都相等（电性可能不同）的带电粒子a、b，c以不同的速率从O点沿纸面并垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的运动轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力及带电粒子间的相互作用，下列说法中正确的是（　　） A．射入磁场时粒子a的速率最小 B．粒子a带负电，粒子b、c带正电 C．粒子a在磁场中运动的周期最小 D．粒子c在磁场中运动的时间最长 4．（2023秋·河北秦皇岛·高二秦皇岛一中校考期末）如图所示，等边三角形ABC内（含边界）有垂直纸面向里的匀强磁场，D为BC边的中点。现有比荷相同的粒子1、粒子2以不同的速率从A点分别沿AD、AC进入磁场，均从B点射出磁场。下列说法正确的是（　　） A．粒子1、粒子2都带正电 B．粒子1与粒子2速度大小之比为3：2 C．粒子1与粒子2在磁场中运动时间之比为1：2 D．粒子1与粒子2在磁场中运动路程之比为3：1 5．（2022春·江苏泰州·高一泰州中学期中）如图所示，空间有竖直方向的匀强电场，一带正电的小球质量为m，在竖直平面内沿与水平方向成30°角的虚线以速度斜向上做匀速运动。当小球经过O点时突然将电场方向旋转一定的角度，电场强度大小不变，小球仍沿虚线方向做直线运动，选O点电势为零，重力加速度为g，则（　　） A．原电场方向竖直向下 B．改变后的电场方向垂直于ON C．电场方向改变后，小球的加速度大小为 D．电场方向改变后，小球的最大电势能为 二、多选题 6．（2019秋·高三课时练习）如图所示，质量为M，长为L的直导线通有垂直纸面向外的电流I，被一绝缘线拴着并处在匀强磁场中，导线能静止在倾角为θ的光滑斜面上，则磁感应强度B的大小和方向可能是(　　)． A．大小为，方向垂直斜面向上 B．大小为，方向垂直纸面向里 C．大小为，方向水平向右 D．大小为，方向沿斜面向下 7．（2022秋·湖北·高二校联考期末）如图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°，金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab刚好处于静止状态，要使金属杆能沿导轨向下运动，可以采取的措施是（　　） A．增大磁感应强度B B．将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变 C．将磁感应强度B沿顺时针方向旋转至竖直向上 D．调节滑动变阻器滑片向下滑动 8．（2022春·江西南昌·高二南昌十五中阶段练习）如图所示，间距为的两平行固定金属导轨上端接有电动势为、内阻为的直流电源，导轨与水平面的夹角为，空间存在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。现把一个质量为的导体棒放在金属导轨上，导体棒能静止在导轨上。导体棒的有效电阻为，其余电阻不计，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A．通过导体棒的电流为 B．导体棒受到的安培力大小为 C．导体棒受到的摩擦力大小为 D．导体棒与导轨间的动摩擦因数不小于0.7 9．（2023秋·河北邢台·高二邢台市南和区第一中学校考期末）质量为、带电荷量为的小物块，从倾角为的绝缘斜面上由静止下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为，整个斜面置于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为，如图所示。若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下列说法中正确的是（　　） A．小物块一定带负电荷 B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动，且加速度大小为 C．小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动 D．小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为 10．（重庆市北碚区2022-202