第一部分 专题三 第2讲 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动-【创新教程】2024高考物理总复习大二轮专题增分方案课时作业word（新教材）

(建议用时：40分钟) [A组　基础达标练] 1. (2023·浙江3月模拟)如图所示，四根长直导线垂直纸面放置，其横截面位于一边长为a的正方形顶点A、C、D、E上．四根导线中均通以大小为I0的恒定电流，电流方向如图所示，已知载流长直导线周围某点的磁感应强度大小B＝k，式中k为常量，I为导线中的电流，r为该点到导线的距离．下列说法正确的是(　　) A．A处导线所受安培力方向从A指向D B．A处长为L的一段导线所受安培力大小为 C．若仅改变D处导线中的电流方向，A处导线所受安培力大小变为原来的2倍 D．若仅改变E处导线中的电流方向，A处导线所受安培力大小变为原来的倍 解析：D　[根据安培定则可知，C、D、E在A处产生磁场的磁感应强度的方向，又载流长直导线周围某点的磁感应强度大小为B＝k，由磁感应强度的合成法则得，C、D、E在A处产生磁场的磁感应强度的大小为B＝，方向垂直AD连线斜向左下方，根据左手定则，可知A处导线所受安培力方向从D指向A，A错误；故A处长为L的一段导线所受安培力大小为FA＝，B错误；若仅改变D处导线中的电流方向，A处长为L的一段导线所受安培力大小为FA′＝，则A处导线所受安培力大小变为原来的3倍，C错误；若仅改变E处导线中的电流方向，由磁感应强度的合成法则得，C、D、E在A处磁感应强度大小为B＝，则A处导线所受安培力大小变为原来的倍，D正确．] 2．(2023·山西晋中二模)如图所示，用一根电阻丝制作成正方形线框abcd，固定于匀强磁场中的线框平面与磁场方向垂直，线框顶点a、b与电源两端相连，电源内阻与正方形一条边的电阻相等，导线电阻忽略不计．S闭合后，线框受到的安培力大小为F.若仅将ab边切割移走，则余下线框受到的安培力大小为(　　) A.　　 B.　　　 C.　　　 D. 解析：C　[设正方形线框一条边的电阻为R，长度为L，当开关S闭合时，正方形的总电阻为R1＝＝R，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I1＝＝，所以线框所受的安培力F＝I1LB，当ab边切割移走后，电路中的电阻R2＝R＋3R＝4R，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I2＝＝，此时线框所受的安培力F1＝I2LB，联立求解得F1＝F，故C正确．] 3．(2023·广东广州模拟)如图所示，在竖直边界MN左侧有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，竖直边界O处有一小孔，大量带正电的相同粒子从各种不同方向沿纸面以相同速率从小孔射入磁场．紧贴小孔的下方有一可绕O转动的足够长挡板OA(忽略小孔的大小，认为小孔与转动轴在同一位置)，射入磁场的带电粒子能全部打在挡板上．不计粒子重力及其相互作用，当挡板和边界MN的夹角θ由0°增大到180°的过程中，从小孔射入的带电粒子击中挡板区域的长度将(　　) A．不断增大 B．先增大，后减小，其长度变化情况先后对称 C．先增大，后减小，其长度变化情况先后不对称 D．先增大，后不变 解析：D　[带正电的粒子进入磁场后，由左手定则得轨迹如图 则当挡板和边界MN的夹角θ由0°增大到180°的过程中，在位置1时，电荷打在板上的长度小于直径，从2位置开始电荷打在板上长度等于直径，此后维持不变，直到增大到180°，故D正确．] 4．(2023·山东潍坊预测)如图所示，离子源S到直线MN的距离为L，整个空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直S和MN所在的平面向里．离子源S一次性沿平面向各个方向均匀地射出大量速度大小相同的正离子，MN上有离子经过的区域长为L.已知离子的比荷为k，不计离子的重力及离子间的相互作用力，则离子的速度大小为(　　) A. B. C. D. 解析：B　[MN上有离子经过的区域长为L，根据几何关系可知，轨迹直径另一端与直线相交处为离子经过的最远点，故(2R)2＝L2＋2，解得圆周运动半径R＝L，根据qvB＝m，解得v＝，故B正确．] 5.(2023·山西高三调研)如图所示，在直角三角形abc区域中，有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.三个电荷量为q(q＞0)、质量为m的同种粒子，从b点沿bc方向分别以速度v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1∶t2∶t3＝3∶3∶1.已知∠a＝45°，ac＝L，不计粒子的重力，下列说法正确的是(　　) A．粒子的比荷＝ B．三个速度的大小关系一定是v1＝v2＜v3 C．以速度v2射入的粒子运动的时间t2＝ D．运动时间为t3的粒子，其速度v3＝ 解析：D　[分析可知，速度为v1、v2的粒子从ab边穿出，偏转角为90°，两者的速度大小关系无法确定，但其轨迹半径一定比速度为v3的粒子的轨迹半径小，由半径公式r＝可知，v3一定大于v1和v2，由于速度为v1的粒子在磁场中偏转了90°，则t1＝×，解得粒子的比荷为＝