2024届高考物理一轮复习重点突破训练： 专题41磁场对运动电荷（带电体）的作用

专题41磁场对运动电荷（带电体）的作用 一、单项选择题 1．如图所示，螺旋管中通入正弦交流电，将电子沿轴线方向射入后，电子在螺旋管中的运动情况是（　　） A．匀速圆周运动 B．往复运动 C．匀速直线运动 D．匀变速直线运动 2．如图所示，足够长的水平光滑平行导轨通过开关S与电源两极相连，电源电动势为E，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。闭合开关S，金属杆中自由电子沿杆定向移动的速度为，该速度使得电子受到的洛伦兹力为；杆在安培力作用下获得的速度为，该速度使得杆中电子受到的洛伦兹力为。已知导轨间距为L，电子电荷量为e，只考虑金属杆的电阻，其余电阻均不计，金属杆运动时与导轨接触良好，则（　　） A．方向由a指向b B．的方向向右，的方向向左 C．杆在加速运动时， D．杆在匀速运动时， 3．如图所示，一内壁光滑、上端开口下端封闭的绝缘玻璃管竖直放置，高为h，管底有质量为m、电荷量为+q的小球，玻璃管以速度v沿垂直于磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。在外力作用下，玻璃管在磁场中运动速度保持不变，小球最终从上端管口飞出，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．洛伦兹力对小球做正功 B．小球做匀加速直线运动 C．小球机械能的增加量小于qvBh D．若玻璃管运动速度越大，则小球在玻璃管中的运动时间越小 4．平面OM和平面ON之间的夹角为60°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一带电粒子的质量为m、电荷量为q(q>0)．粒子沿纸面以某一速度从OM的A点向左上方射入磁场，速度与MO成60°角．已知OA=d，且粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，从OM上另一点射出磁场，不计重力．则粒子的入射速度大小为（ ） A． B． C． D． 5．如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的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轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是（　　） A．　正电荷 B．　正电荷 C．　负电荷 D．　负电荷 6．如图所示，在直角坐标系中有方向垂直坐标平面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子（不计粒子受到的重力）从原点O以大小为v的初速度沿x轴正方向射入磁场，粒子恰好能通过坐标为的P点。磁场的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，在边长为的等边三角形所在区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。现有一质量为、带电量为的粒子以某一速度从边的中点平行于边射入该区域，粒子恰好从点射出，粒子所受重力不计。则粒子入射速度的大小为（　　） A． B． C． D． 8．利用磁场可以对带电粒子的运动进行控制，如图所示，空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，P点为纸面内一离子源，可以沿纸面向各方向发射速度大小相同的同种正离子。同一纸面内距P点为5r的Q点处有一以Q点为圆心、半径为r的圆形挡板。已知正离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为3r，离子打到挡板上时被挡板吸收。则挡板上被离子打中的长度与挡板总长度的比值为（　　） A．210 ∶ 360 B．217 ∶ 360 C．233 ∶ 360 D．240 ∶ 360 9．如图所示，真空中竖直放置一根通电长直金属导线，电流方向向上。是一根水平放置的内壁光滑绝缘管，端点分别在以为轴心、半径为R的圆柱面上。现使一个小球自a端以速度射入管，小球半径略小于绝缘管半径且带正电，小球重力忽略不计，小球向b运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球的速率始终不变 B．洛伦兹力对小球先做正功，后做负功 C．小球受到的洛伦兹力始终为零 D．管壁对小球的弹力方向先竖直向下，后竖直向上 10．一质量为m、电荷量为的粒子，经电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，宽度为d的匀强磁场区域，如图所示。在磁场中偏转后从磁场右边界射出，射出点与入射点的竖直距离为，不计粒子重力，则入射粒子的速度大小为（　　） A． B． C． D． 11．如图，竖直面（纸面）内，一层够长的粗糙绝缘直杆与水平方向成角固定，所在空间有方向垂直纸面向里的匀强磁场和方向水平向左的匀强电场，一质量为m且可视为质点的带正电小球套在杆上，现给球一个沿杆向下的初速度v，球恰能做匀速运动，且杆对球恰好无弹力。下列判定正确的是（　　） A．电场强度与磁感应强度的大小关系为 B．若在球运动的过程中仅撤去磁场，球仍将保持速度v做匀速运动 C．若仅将球的初速度大小变为，球将做加速度不断减小的减速运动直至静止 D．若仅将球的初速度大小变为2v，球沿杆运动的过程中，克服摩擦力做的功为 12