课时分层作业26 磁场对运动电荷的作用(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)江苏专用

课时分层作业(二十六)　磁场对运动电荷的作用 题组一　洛伦兹力的理解和应用 1.从太阳和其他星体发射出的高能粒子流(宇宙射线)在射向地球时，由于地磁场的存在改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用。如图所示为地磁场对宇宙射线作用的示意图。现有来自宇宙的一束电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电子在进入地球周围的空间时将(　　) A．竖直向下沿直线射向地面　 B．相对于预定地点向东偏转　 C．相对于预定地点向西偏转　 D．相对于预定地点向北偏转 2．(2023·盐城模拟)如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方电子的初速度方向与电流I的方向相同，均平行于纸面水平向左。下列四幅图是描述电子运动轨迹的示意图，正确的是(　　) A　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　D 3.(2023·南京模拟)如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，玻璃管底部有一带电小球。整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向水平进入匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则小球从玻璃管进入磁场至飞出上端口的过程中(　　) A．小球运动轨迹是一段圆弧 B．小球运动轨迹是抛物线 C．洛伦兹力对小球做正功 D．管壁的弹力对小球做负功 题组二　带电粒子在匀强磁场中的运动 4.如图所示，直线OP上方分布着垂直纸面向里的匀强磁场，从粒子源O在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为v的质子1和2，两个质子都过P点。已知OP＝a，质子1沿与OP成30°角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互作用力，则(　　) A．质子1在磁场中运动的半径为a B．质子2在磁场中的运动周期为 C．质子1在磁场中的运动时间为 D．质子2在磁场中的运动时间为 5.如图所示，在0≤x≤3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在t＝0时刻，从原点O发射一束等速率的相同的带电粒子，速度方向与y轴正方向的夹角分布在0°～90°范围内。其中，沿y轴正方向发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场右边界上P(3a，a)点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是(　　) A．粒子在磁场中做圆周运动的半径为3a B．粒子的发射速度大小为 C．带电粒子的比荷为 D．带电粒子在磁场中运动的最长时间为2t0 6.如图所示，有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，其边界为一边长为L的正三角形(边界上有磁场)，A、B、C为三角形的三个顶点。今有一质量为m、电荷量为＋q的粒子(不计重力)，以速度v＝从AB边上的某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，然后从BC边上某点Q射出。若从P点射入的该粒子能从Q点射出，则(　　) A．PB<L B．PB<L C．QB≤L D．QB≤L 7.(2023·江苏常熟期中)如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子(　　) A．速率一定越大 B．速率一定越小 C．在磁场中通过的路程越长 D．在磁场中的周期一定越大 8.如图所示，MN为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B1＝2B2，一带电荷量为＋q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O点(　　) A. B． C. D． 9.如图所示，一个理想边界为PQ、MN的足够大的匀强磁场区域，宽度为d，磁场方向垂直于纸面向里。O点处有一体积可忽略的电子发射装置，能够在纸面所在平面内向磁场内各个方向连续、均匀地发射速度大小相等的电子，当电子发射速率为v0时，所有电子恰好都不能从MN边界射出磁场，则当电子发射速率为4v0时(　　) A．电子的运动半径为4d B．从MN边界射出的电子数占总电子数的三分之一 C．MN边界上有电子射出部分的总长度为2d D．电子在磁场中运动的最长时间为 10.(2023·江苏模拟)如图所示，原点O有一粒子源，能向x轴上方xOy平面内各个方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子的初速度大小均相等，在x轴上方直线y1＝y0与y2＝y0＋a(y0未知，a＞0)之间存在垂直于xOy平面向外的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，已知射向第二象限、与y轴正方向成30°角的粒子恰好垂直于磁场上边界射出，粒子的重力和粒子间的相互作用都忽略不计，求： (1)粒子运动的初速度大小v0； (2)粒子在磁场中运动时间最短且能从上边界射出，其发射时速度与y轴正方向夹角θ的正弦值； (3)粒子在磁场中运动的最长时间tm及y0取不同数值时，在磁