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（小题量B版）教师用书

高三一轮复习40分钟周测卷/物理 教学札记： (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 (考试时间40分钟，满分100分) 一、选择题（本大题共8小题，每小题8分，共64分。其中1~5小题为单项选择题，6~8小题为多项选择 题，全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 1.一个质子和一个α粒子在同一点由静止出发，经过相同的加速电场后，垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆 周运动，不考虑质子与α粒子间的相互作用力，不计重力。则质子与α粒子在磁场中做匀速圆周运动的半 径之比和周期之比分别为 A.1:2,1:2 B.1√2,1：2 C.1√2,1：√2 D.1:2,1:2 解析：在电场中的加速过程清足gU=m,进入酸场后，由洛伦兹力提供向心力可得qmB=m二，解得 半径为r=m”= 1 2mU gB BV g ,在磁场中的运动周期为T-2x心-2x”,质子与。粒子的质量之比为1：4，电荷量 aB 之比为1：2，可得质子与《粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为1√2，周期之比为1：2，故B项正确。 答案：B 2.如图所示，在xOy平面的第一象限内存在方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，一带电 粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角θ=30°。粒子经过磁场偏转后在N点（图 中未画出)垂直穿过x正半轴。已知MO=d,粒子的电荷量为q,质量为m,重力不计，下列说法正确的是 ××× 9 ××× A.粒子带正电荷 B.粒子的速度大小为2gBd m C粒子在磁场中运动的时间为阳 D.N点到O点的距离为3d B版 ·160· 衡水金卷·先享题·物理 解析：粒子进入磁场后沿顺时针方向做圆周运动，由左手定则可知粒子带负电荷，A项错误；粒子的运 动轨迹如图所示 教学札记： 由几何知识可知，粒子做圆周运动的轨道半径r=。=2d,粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心 sin 0 力如B=m,解得。2，B项正确：拉子在装场中运动的周期T-沿散子运动的轨蓬对应的国心角 a=180°-30°-150°，粒子在磁场中运动的时间1=150 360T-6T沿，C项错误：N点到O点的距离x=r十cos0' =2d+2dcos30°=(2+√3)d,D项错误。 答案：B 3.如图所示，半径为R的圆形区域内存在方向垂直于圆面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，一粒子源 位于M点，可以沿圆面向磁场内各个方向发射电荷量为q、质量为、速度大小相同的粒子。已知所有粒 子射出磁场边界的位置均处于某一段弧长为圆周长六分之一的圆弧上，不计粒子的重力及粒子间的相互 作用，则粒子的速度大小为 ,××××方 0× 八、××××××， A.9BR B.3qBR C.9BR D.2qBR m 2m 2m 解析：粒子射出磁场边界的位置中距离M点最远的位置到M点的距离为粒子运动轨迹的直径，故有2r =2Rsin看-R,根据洛伦滋力提供向心力可得9如B="mT,所以粒子的速度大小U-9r-,故A,B,D m 2m 项错误，C项正确。 答案：C 4.如图所示，圆心为O、半径为”的圆形区域外存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小 为B。P为圆外的一点，OP=3r。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从P点在纸面内垂直于OP射 出。已知粒子的运动轨迹经过圆心O,不计粒子重力，则下列说法正确的是 衡水金卷·先享题·物理 ·161· B版 教学札记： B A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为智 B.粒子在磁场中做圆周运动的速度0=9Br C.粒子第一次在圆形区域内运动所用的时间1=2m 3gB D.粒子第一次穿过圆边界时的位置到OP的距离h=3! 5 解析：粒子的轨迹如图所示： R --0 设粒子在场中运动的半径为R,由儿何关系得R十√R十F=3,解得R-智，A项正确：设发子进入场 时速度的大小为，由洛伦激力公式和牛顿第二定律有B="区，可得粒子的速度一”，B项错误：进 3m 入圆形区域，粒子做匀速直线运动，则2r=vt,联立解得t= 示，C项售误：由儿何关系可得an6=点=是， 3m 解得a=37。粒子第一次穿过圆边界时的位置到OP的距高A=智，D项错误。 答案：A 5.平面OM与平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM的上方存在磁感应强度大小 为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一带电粒子的质量为m、电荷量为q(q>0),沿纸面以大小为v的 速度从平面OM上的某点向左上方射人磁场，速度方向与平面OM成30°角，已知该粒子在磁场中的运动 轨迹与平面ON只有一个交点，并从平面OM上的另一点射出磁场，不计粒子重力。则该粒子离开磁场 时的出射点到两平面交线上O点的距离为 2日。●。。。。，● 。。。●B●t。