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1
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2019
年高考物理第一轮复习:磁场专题
提高练习
一、单选题
1
.如图,直线
上方分布着垂直纸而向里的匀强磁场,从粒子源
在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为
的质?/p>
?/p>
,两个质子都?/p>
点。已?/p>
,质?/p>
沿与
?/p>
角的方向发射,不计质子的重力和质?/p>
间的相互作用力,?/p>
A
?/p>
质子
在磁场中运动的半径为
B
?/p>
质子
在磁场中的运动周期为
C
?/p>
质子
在磁场中的运动时间为
D
?/p>
质子
在磁场中的运动时间为
【答案?/p>
B
【解析?/p>
根据题意作出粒子运动轨迹如图所示:
由几何知识可知,粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径?/p>
r=
a
,故
A
错误;粒子在磁场中做圆周运动的周期:
,故
B
正确;由几何知识可知,质?/p>
1
在磁场中转过的圆心角?/p>
,质?/p>
1
在磁场中的运
动时间:
,故
C
错误;由几何知识可知,质?/p>
2
在磁场中转过的圆心角?/p>
,质
?/p>
2
在磁场中的运动时间:
,故
D
错误;故?/p>
B
?/p>
2
.如图所示,三根相互平行的固定长直导?/p>
?/p>
?/p>
垂直纸面如图放置,与坐标原点分别位于边长?/p>
a
?/p>
正方形的四个点上?/p>
?/p>
中的电流均为
I
?/p>
方向均垂直于纸面向外?/p>
中的电流?/p>
2
I
?/p>
方向垂直纸面向里
?
知电流为
I
的长直导线产生的磁场中,距导?/p>
r
处的磁感应强?/p>
其中
k
为常?/p>
。某时刻有一质子
?/p>
量为
正好沿与
x
轴正方向?/p>
斜向上经过原?/p>
O
,速度大小?/p>
v
,则质子此时所受磁场力?/p>
A
?/p>
方向垂直纸面向里,大小为
B
?/p>
方向垂直纸面向外,大小为
C
?/p>
方向垂直纸面向里,大小为
D
?/p>
方向垂直纸面向外,大小为
【答案?/p>
B
【解析?/p>
根据安培定则,作出三根导线分别在
O
点的磁场方向,如图:
由题意知?/p>
?/p>
O
点产生的磁感应强度大小为
?/p>
?/p>
O
点产生的磁感应强度大小为


?/p>
?/p>
O
点产生的磁感应强度大小为
?/p>
先将
正交分解,则?/p>
x
轴负方向的分量为
,同理沿
y
轴负方向的分量为
?/p>
?/p>
x
轴方向的合磁感应强度?/p>
?/p>
y
轴方向的合磁感应强度?/p>
?/p>
故最终的合磁感应强度的大小为
,方向为
,则
?/p>
如图?/p>
故某时刻有一质子
电量?/p>
正好沿与
x
轴正方向?/p>
斜向上经过原?/p>
O
?/p>
由左手定则可知,
洛伦兹力的方?/p>
为垂直纸面向外,大小?/p>
,故
B
正确;故?/p>
B
?/p>
3
.如图所示,质量?/p>
M
的绝缘足够长的木?/p>
Q
放置在光滑的水平面上.质量为
m
的物?/p>
P
叠放?/p>
Q
的左
端,
PQ
所在空间存在着如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小为
B
?/p>
P
带正电,电荷量为
q
?/p>
Q
不带电,
P
?/p>
Q
之间的动摩擦困数?/p>
μ
.一水平恒力
F
作用?/p>
Q
上,?/p>
P
?/p>
Q
由静止开始向左运动.在运动的过程中,?/p>
列说法正确的是(
?/p>
A
?/p>
P
?/p>
Q
一起运动时?/p>
PQ
间的摩擦力逐渐减小
B
?/p>
P
刚好脱离
Q
时,
P
的速度大小?/p>
2
C
?/p>
P
脱离
Q
后,
Q
做匀速直线运?/p>
D
?/p>
P
?/p>
Q
刚好发生相对滑动?/p>
P
的速度大小?/p>
?
【答案?/p>
D
【解析?/p>
P
?/p>
Q
发生相对滑动前,
P
?/p>
Q
向左运动?/p>
对整?/p>
F=
?/p>
M+m
?/p>
a
?/p>
一起做匀加速直线运动,
?/p>
P
?/p>
f=m
a
?
PQ
间摩擦力不变?/p>
?/p>
A
错误?/p>
当物体受到的洛伦兹力的大小与重力相等时,
?/p>
mg=qvB
?/p>
速度达到
v=
时,
P
刚好脱离
Q
,故
B
错误?/p>
P
脱离
Q
后,
Q
在水平恒力作用下做匀加速直线运动,?/p>
C
错误?/p>
P
?/p>
Q
刚好发生
相对滑动时,?/p>
P
的速度?/p>
v
,则?/p>
μ
?/p>
mg-qvB
?/p>
=m
a
;对
PQ
?/p>
?/p>
;联立解?/p>
v=
-
,故
D
正确;故?/p>
D
?/p>
4
.如图所示,等腰直角三角?/p>
a
bc
区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小?/p>
B
,在
bc
的中
?/p>
O
处有一粒子源,
可沿?/p>
b
a
平行的方向发射速率不同的两种粒子,
粒子带负电,
质量?/p>
m
?/p>
电荷量为
q
?/p>
已知这些粒子都能?/p>
a
b
边离开
a
bc
区域?/p>
a
b=2
l
,不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用,则这些粒子
A
?/p>
速度的最大值为
B
?/p>
速度的最小值为
C
?/p>
在磁场中运动的最短时间为
D
?/p>
在磁场中运动的最长时间为
【答案?/p>
A
【解析?/p>
若都能从
a
b
边出来,则符合条件的最大半径应该与
a
c
面相切,最小半径应该恰好运动到
b
点,?/p>
图所?/p>
由几何关系可得:
?/p>
AB
、粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供了向心力,由牛顿第二定律可得:
解得?/p>
?/p>
,故
A
对,
B
错;
C
、粒子做圆周运动的周期为
,若圆心?/p>
,则在磁场中的运动时间为
从上图可
以看出,最小的圆心?/p>
,所?/p>
,故
C
错误?/p>
D
?/p>
由几何关系知,粒子转过的最大圆心角
,粒子做圆周运动的周期为
所以粒子在?
场中运动的最长时间为
;
?/p>
D
错误?/p>
故?/p>
A
5
.如图示,圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿直径
AB
方向?/p>
A
点射?/p>
磁场中,分别从圆弧上?/p>
P
?/p>
Q
两点射出,则下列说法正确的是?/p>
?/p>
A
?/p>
两粒子分别从
A
?/p>
P
?/p>
Q
经历时间之比?/p>
3
?/p>
1
B
?/p>
粒子在磁场中做匀速圆周运动周期之比为
1
?/p>
1