微练(二十三)　磁场对运动电荷的作用-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微练word（老高考）

微练(二十三)　磁场对运动电荷的作用 A组·基础巩固题 1.在北半球,地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下(以“×”表示)。如果你家中电视机显像管的位置恰好处于南北方向,那么由南向北射出的电子束在地磁场的作用下将向哪个方向偏转 (　　) A.不偏转 B.向东 C.向西 D.无法判断 解析　根据左手定则可判断由南向北运动的电子束所受洛伦兹力方向向东,因此电子束向东偏转,B项正确。 答案　B 2.如图所示,螺线管中通入正弦交流电,将电子沿轴线方向射入后,电子在螺线管中的运动情况是 (　　) A.往复运动 B.匀速圆周运动 C.匀速直线运动 D.匀变速直线运动 解析　螺线管中磁场方向始终为水平方向,电子的速度方向始终与磁场方向平行,所以电子始终不受洛伦兹力,电子做匀速直线运动,C项正确。 答案　C 3.(多选)a、b两个电性不同但比荷相同的带电粒子,在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,a的半径大于b的半径,下面说法中正确的是 (　　) A.a、b的转向一定不同 B.a加速度一定大于b的加速度 C.a受到的洛伦兹力可能小于b受到的洛伦兹力 D.a的动能一定大于b的动能 解析　由左手定则可知,电性不同的带电粒子在同一磁场中,转向不同,A项正确;洛伦兹力提供向心力和向心加速度,有qBv=,qBv=ma,得R=,a=,两粒子比荷相同,在同一匀强磁场中,a的半径大于b的半径,则a的速度大于b的速度,a的加速度大于b的加速度,B项正确;洛伦兹力F=qBv,粒子动能Ek=mv2,虽然两粒子的比荷相同,但不知粒子的质量和电荷量的大小关系,故a受到的洛伦兹力可能小于b受到的洛伦兹力,而a的动能不一定大于b的动能,C项正确,D项错误。 答案　ABC 4.如图所示,在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道,水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直。一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆形轨道的最高点M滑下到最右端的过程中,下列说法中正确的是 (　　) A.滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大 B.滑块经过最低点的加速度比磁场不存在时小 C.滑块经过最低点时对轨道的压力比磁场不存在时小 D.滑块从M点到最低点所用时间与磁场不存在时相等 解析　由于洛伦兹力不做功,故与磁场不存在时相比,滑块经过最低点时的速度不变,A项错误;由圆周运动中a=,与磁场不存在时相比,滑块经过最低点时的加速度不变,B项错误;由左手定则,滑块经过最低点时受到的洛伦兹力向下,而滑块所受的向心力不变,故滑块经过最低点时对轨道的压力比磁场不存在时大,C项错误;由于洛伦兹力方向始终与运动方向垂直,在任意一点,滑块经过时的速度与磁场不存在时相比均不变,则运动所用时间相等,D项正确。 答案　D 5.如图所示,在x轴上方有磁感应强度为B的匀强磁场,一个带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴负方向成60°角,不计粒子所受的重力,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中运动,到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷及所带电荷的正负是 (　　) A.,正电荷 B.,负电荷 C.,正电荷 D.,负电荷 解析　带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示,由几何知识可得θ=60°,α=30°,运动到x轴的最大距离为a,则有粒子的轨道半径r与a的关系为a=r+rsin 30°=r,由洛伦兹力提供向心力,可得qvB=m,=,由解析图和左手定则可知,粒子带负电,因此A、C、D三项错误,B项正确。 答案　B 6.(多选)(2022·辽宁卷)粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横截面的简化模型如图所示。内圆区域有垂直纸面向里的匀强磁场,外圆是探测器。两个粒子先后从P点沿径向射入磁场,粒子1沿直线通过磁场区域后打在探测器上的M点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N点。装置内部为真空状态,忽略粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是 (　　) A.粒子1可能为中子 B.粒子2可能为电子 C.若增大磁感应强度,粒子1可能打在探测器上的Q点 D.若增大粒子入射速度,粒子2可能打在探测器上的Q点 解析　由题图可看出粒子1没有偏转,说明粒子1不带电,则粒子1可能为中子;粒子2向上偏转,根据左手定则可知粒子2应该带正电,A项正确,B项错误;由以上分析可知粒子1为中子,则无论如何增大磁感应强度,粒子1都不会偏转,C项错误;粒子2在磁场中洛伦兹力提供向心力,有qvB=m,解得r=,若增大粒子入射速度,则粒子2的半径增大,粒子2可能打在探测器上的Q点,D项正确。 答案　AD 7.(多选)如图所示,在直角坐标系xOy平面内,挡板OP与y轴之间的区域Ⅰ内存在着一个垂直平面向外的矩形匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的正电荷,以大小为v0的速度沿平行于x轴的方向从y轴上的小孔射入区域