21(二十一)洛伦兹力的方向、洛伦兹力公式、带电粒子在匀强磁场中的运动-【衡水金卷·先享题】2023高三一轮复习周测卷（40分钟）物理

高三一轮复习 ·物理· 高三一轮复习周测卷/物理（二十一） 一、选择题 均做匀速圆周运动，根据gB=m ，解得=BR m 1.B【解析】导线中通有恒定电流I,根据安培定则可 轨道半径1=2r2=4rs,电子的质量远小于质子的质 知导线下方的磁场方向向外，由左手定则可知导线下 面的电子所受的洛伦兹力方向向上，电子将向上偏 量，可得速率关系为>>，C项正确，D项 转，其速率不变，而离导线越近，磁场越强，磁感应 错误。 4.B【解析】粒子进人磁场后沿顺时针方向做圆周运 强度B越大，由公式r=可知电子运动的半径逐渐 yB 动，由左手定则可知粒子带负电荷，A项错误；粒子的 变小，故A、C、D项错误，B项正确。 运动轨迹如图所示 2.D【解析】摆球在磁场中运动的过程中，洛伦兹力不 做功，摆球的机械能守恒，所以A点与B点的位置等 高，处在同一水平线上，A项错误；因为洛伦兹力的方 Xa× O' N 向垂直于摆球运动的方向，不影响摆球的回复力，所 由几何知识可知，粒子做圆周运动的轨道半径 以单摆的振动周期与没有磁场时相同，T=2红√日 d =2d,粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供 sin B项错误：根据摆球的机械能守恒，摆球向左、向右分 别经过C点时的速率相等，则向心力相同，但由于洛 向心力gB=m,解得0=，B项正确：粒子在 伦兹力的方向相反，所以摆球向左、向右分别经过C 磁场中运动的周期T一，粒子运动的轨迹对应的 点时细线上的拉力大小不等，C项错误；摆球在A点 圆心角a=180°一30°=150°，粒子在磁场中运动的时 和B点的速度均为零，向心力为零，细线上的拉力大 150° 小均等于重力沿细线方向的分力大小，所以拉力大小 6T一合，C项错误N点到O点的距离x 间t= 相等，D项正确。 =r+rcos0=2d+2dcos30°=(2+√3)d,D项错误。 3.C【解析】三个带电粒子中两个是质子，一个电子， 5.C【解析】粒子射出磁场边界的位置中距离M点最 质子的偏转方向相同，可知图中运动轨迹2、3为质子 远的位置到M点的距离为粒子运动轨迹的直径，故 的运动轨迹，说明质子在P点所受的洛伦兹力方向 向下，由左手定则判断可知磁场方向垂直于纸面向 有2r=2Rsin否=R,根据洛伦兹力提供向心力可得 外，A项错误；三个粒子的电荷量大小相等，质子质量 gB=mt,所以粒子的速度大小0=Br=B那，故 2m 相等，质子质量大于电子质量，根据T一沿，可得周 A、B、D项错误，C项正确。 期关系为T<T:=T,B项错误；三个粒子在磁场中：6.A【解析】粒子的轨迹如图所示： ·85· ·物理· 参考答案及解析 乙中为负电荷，其受力方向垂直于运动方向斜向上， R 大小为qB,B项错误；图丙中速度方向与磁场方向 a 0 0 平行，不受洛仑兹力，C项错误；图丁中将速度分解为 水平和竖直方向，竖直方向的分速度受洛仑兹力，大 设粒子在磁场中运动的半径为R,由几何关系得R+ √R十7=3r,解得R=智，A项正确：设粒子进入磁 小为Bcos60=,方向垂直于纸面向里，D项 正确。 场时速度的大小为，由洛伦兹力公式和牛顿第二定 10.BD【解析】由洛伦兹力提供向心力可得qB= 律有gB=m 代，可得粒子的速度0=B,B项错 3m T2解得r咒气，当边B那 误；进入圆形区域，粒子做匀速直线运动，则2r=, 时，1=R,粒子的运动轨迹如图所示 联立解得1一器C项结误：由儿何关系可得m。一 。。。票。。”。。”票。。。 票”0。票票90 /后·。··。。。。。。✉ 反-子解得。=37。粒子第一次穿过圆边界时的 ”g。●。9 a d 位置到OP的距离A=号，D项错误。 由几何关系可知，对应的圆心角为a=180°+60°= 7.C【解析】设带电粒子向左运动的加速度为a,则 240,则粒子在磁场中的运动时间1=360×T- qB=ma,设它向左运动即将脱离平板时的速度大小 为u,则=2ad,此时带电粒子对平板的压力最大， 奶A项错误，B项正确：当防-2BR 时，r2=2R, 设为FN,则竖直方向二力平衡得FN=q),B,解得FN 粒子的运动轨迹如图所示 gBd,故A、B、D项错误，C项正确。 二N m 8.D【解析】在磁场中运动时，设角速度为ω，电荷量 为十q、一q的两个点电荷做圆周运动的半径分别为 R、R,对正电荷有装十guR,B=mwR,对负电荷 由几何关系可知，对应的圆心角为=180°，则粒子 有k又 -9wR,B=mm2R,又R+R=b,T=2红，解 在磁场中的运动时间：一品×T-邪，C项错误， D项正确。 得T=2πm b3 9 2km十B万，故A、B、C项错误，D项 11.BD【解析】由左手定则可知该粒子带负电，A项错 正确。 误：由gB=m可得r=,如图所示由几何关