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）

高三一轮复习 ·物理(B版)· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（二十一） 一、选择题 有2r=2Rsin否=R,根据洛伦兹力提供向心力可得 1.B【解析】在电场中的加速过程满足qU= 2 mi, quB-mv ，所以粒子的速度大小0=Br=B那，故 m 2m 进入磁场后，由洛伦兹力提供向心力可得qB= A、B、D项错误，C项正确。 m二，解得半径为一 1 2mU ,在磁场中的运 4.A【解析】粒子的轨迹如图所示： 动周期为T--质子与：粒子的质量之比 R 为1：4，电荷量之比为1：2，可得质子与a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 设粒子在磁场中运动的半径为R,由几何关系得R十 1:2,故B项正确。 2.B【解析】粒子进入磁场后沿顺时针方向做圆周运 VR十7=3，解得R=智，A项正确：设粒子进入磁 动，由左手定则可知粒子带负电荷，A项错误；粒子的 场时速度的大小为，由洛伦兹力公式和牛顿第二定 运动轨迹如图所示 律有B=,可得粒子的速度u=g,B项错 3m 误；进入圆形区域，粒子做匀速直线运动，则2r=t, M 联立解得1一器，C项精误：由儿何关系可得nQ 由几何知识可知，粒子做圆周运动的轨道半径r= 尺=4，解得a=37°。粒子第一次穿过圆边界时的 3 )2d,粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供 d 位置到OP的距离A=智，D项错误。 向心力mB=m号解得=2，B项正确：粒子在 m 5.D【解析】因为该粒子在磁场中的运动轨迹与平面 磁场中运动的周期T=2”,粒子运动的轨迹对应的 ON只有一个交点，所以其运动轨迹与平面ON相 gB 切，如图所示。 圆心角a=180°-30°=150°，粒子在磁场中运动的时 间t=150°T二5πm,C项错误：N点到0点的距离x =r+rcos0=2d+2dcos30°=(2+√3)d,D项错误。 030 M 3.C【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 根据洛伦兹力提供向心力可得qB=m尺，解得半径 ·69· ·物理(B版)· 参考答案及解析 B,由几何关系可得2R=psin30°，解得 为R= 8.BC 【解析】根据题意作出粒子在磁场中的运动轨迹 如图所示 号，故D项正确。 6.AD【解析】带电离子进入磁场后受到洛伦兹力的 -- P(7d,d) 作用，根据左手定则可知，正离子受到的洛伦兹力的 7dB元 方向向下，负离子受到的洛伦兹力的方向向上，N点 的电势高于M点的电势，故A项正确，B项错误；当 作出入射速度的垂线，连接OP作中垂线，两线相交 正、负离子受到的电场力和洛伦兹力平衡，则有gB 于A点，A点即为圆心，设OP与x轴夹角为a,sina =?号，解得废水的流动速度心品U是M,N两点 Opcos a-op,OP-(Td)-5d d 7d 间的电势差，B为所加磁场的磁感应强度的大小，则 OP 有M、N两点间的电势差越大，所加磁场的磁感应强 cos(37Fa)cos(37a)-cos 37'cos a-sin 37sin a 度的大小不变，废水的流动速度越快，故C项错误： ② ，解得=5d,由洛伦兹力提供向心力可得gB M、N两点间的电势差一定，所加磁场的磁感应强度 n 的大小越小，废水的流动速度越快，故D项正确。 ,解得u=5qB ,A项错误，B项正确；设粒子射 7.BD【解析】由左手定则可知该粒子带负电，A项错 出磁场的速度与x轴正方向夹角为3，速度的偏转角 误；由qB=m 可得r= B,如图所示由几何关 与粒子的运动轨迹所对应的圆心角相等0+月=受， 由几何关系可知出射速度方向与x轴的夹角为37°， 系可得r= R =√3R,B=m,B项正确：由几 tan 3gR C项正确；由于2r=10d>7d,故粒子在磁场中不能 何关系可知r2= R,9B=m号，可得=，则 √ 完欢半个圆周运动：运动时间不能达到号一需·若改 粒子第二次进入磁场时的速度为)一宁，C项错误： 变粒子的入射方向，在磁场中运动的最长时间对应的 粒子的入射速度方向是沿着y轴正方向进入磁场的 该粒子第二次在磁场中运动的时间t= T= 3 粒子，此时粒子在磁场中运动的时间1<号T,D项 23RD项正确。 3% 错误。 二、非选择题 9.【解析】(1)由动能定理可得gU=m (1分) U 解得v=Vm (1分) ·70 高三一轮复习 ·物理(B版)· (2)由洛伦兹力提供向心力有B=m尺 B (1分) D 解得R=m'-1,2Um (1分) 电子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角0=120° (3)设粒子在电场中运动的时间为t1,在磁场中运动 (1分) 的时间为t2 电子在磁场中做圆周运动的周期T= (1分) 在电场中由受=d (1分) 根据洛伦兹力提供向