拦隆口中学磁场高考第一轮专题复习测试A卷

拦隆口中学高考第一轮复习《牛顿运动定律》专题测试B卷1一、选择题：（每空6分，共48分）1．质量为m、带电量为q的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B，如图所示。若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是()①小球带正电②小球在斜面上运动时做匀加速直线运动③小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动④则小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为mgcosθ／BqA、①②③B、①②④C、①③④D、②③④2、如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子（不计重力），以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴均夹θ角.则正、负离子在磁场中()A.运动时间相同B.运动轨道半径相同C.重新回到x轴时速度大小和方向均相同D.重新回到x轴时距O点的距离相同3．在匀强磁场中有一带电粒子做匀速圆周运动，当它运动到M点，突然与一不带电的静止粒子碰撞合为一体，碰撞后的运动轨迹应是图中的哪一个.（实线为原轨迹，虚线为碰后轨迹，不计粒子的重力）()4.如图所示，正方型容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直于磁场射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则（）A.电子速率之比为vc：vd=2：1B.电子在容器中运动所用时间之比为tc：td=1：2C.电子在容器中运动的加速度大小之比为ac：ad=2：1D.电子在容器中运动的加速度大小之比为ac：ad=5：15．在方向如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为B）共存的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v0射入场区，则()A．若v0＞E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0B．若v0＞E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0C．若v0＜E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0D．若v0＜E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0BEⅠⅡ拦隆口中学高考第一轮复习《牛顿运动定律》专题测试B卷2高三班姓名：学号：得分：6、如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示。现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则A若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0B若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0C若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0D若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T07．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中．设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则：A.r1=r2，T1≠T2B.r1≠r2，T1≠T2C.r1=r2，T1＝T2D.r1≠r2，T1＝T28.三个质子1、2和3分别以大小相等，方向如图所示的初速度v1、v2和v3，经过平板MN上的小孔O射入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，整个装置放在真空中，且不计重力，这三个质子打到平板MN上的位置到小孔O的距离分别是s1、s2和s3，则：A.s1s2s3B.s1s2s3C.s1=s3s2D.s1=s3s2题号1.2.3.4.5.6.7.8.答案二、计算题：（每题15分，共60分）9、在如图所示的直角坐标系中,坐标原点O处固定着一个正电荷,另有平行于y轴的匀强磁场.一个质量为m,电荷量+q的微粒,恰能以y轴上的O’(0,a,0)点为圆心做匀速圆周运动,其轨迹平面与xOz平面平行,角速度ω,旋转方向从上向下看是顺时针方向,试求匀强磁场的磁感应强度大小和方向.10、设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场．已知电场强度和磁感强度的方向是相同的，电场强度的大小E＝4.0V/m，磁感强度的大小B=0.15T．今有一个带负电的质点以v＝20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方拦隆口中学高考第一轮复习《牛顿运动定律》专题测试B卷3向做匀速直线运动；求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向(角度可用反三角函数表示)．如图所示，有一磁感强度TB4101.9的匀强磁场，C、D为垂直于磁场方向的同一平面内的两点，它们之间的距离l=0.05m，今有一电子在此磁场中运动，它经过C点的速度v的方向和磁场垂直，且与CD之间的夹角θ=30°。（1）电子在C点时所受的磁场力的方向如何？（2）若此电子在运动后来又经过D点，则它的速度应是多大？（3）电子从C点到D点所用的时间是多少？（电子的质量kgm31101.9，电子的电量Cq19106.1）解析：电子以垂直磁场方向的速度在磁场中作匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，依题意画运动示意图，由几何关系可求得结论。（1）电子在C点所受磁场力的方向如图所示。（2）电子在洛伦兹力作用下作匀速圆周运动，夹角θ=30°为弦切角，圆弧CD所对的圆心角为60°，即∠DOC=60°，△CDO为等边三角形，由此可知轨道半径R=l。CDORFv30°60°拦隆口中学高考第一轮复习《牛顿运动定律》专题测试B卷4由RmvevB2和R=l可知smmleBv/1086（3）将R=l和mleBv代入周期公式vRT2中得eBmT2设电子从C点到D点所用时间为t，由于电子做匀速圆周运动，所以6123/Tt由上两式得：eBmTt361代入数据得：st9105.6如图所示，在地面上方和真空室内有互相垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向指向y轴负方向，场强mVE/100.43，匀强磁场方向指向x轴的正方向，磁感强度B=0.4T，现有一带电微粒m以sm/200的速度由坐标原点沿y轴正方向射入真空室后立即做匀速圆周运动，从微粒有O点射入开始计时，求经过时间st3106时微粒所处位置的坐标。（2/10smg）解析：由带电粒子做匀速圆周运动可知：粒子所受的重力和电场力相平衡，且带负电，mgqE即BEqm①粒子在yOz平面内做匀速圆周运动，根据左手定则，轨迹如图所示。xyOPV0VBExyzO拦隆口中学高考第一轮复习《牛顿运动定律》专题测试B卷5∵粒子运动周期qBmT2②把①代入②ssgBET33100.240.010100.422∵2Tt可得轨迹所对OP圆心角6100.21062233Tt又根据RvmqvB2可得粒子运动半径mmgBEvqBmvR20.040.010200100.43由此可得mmRy1.030sin20.0sinmmRz03.0)30cos1(20.0)cos1(即粒子经s3106的位置坐标为（0，0.1m，0.03m）1.如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E。一质量为m，电量为-q的粒子从坐标原点。沿着y轴正方向射出．射出之后，第三次到达x轴时，它与点o的距离为L，求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s(重力不计)．拦隆口中学高考第一轮复习《牛顿运动定律》专题测试B卷6如图所示，虚线内是垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，靠近左边界处有一放射源A，向各个方向发射出带电量为+q，动量都为P的带电粒子，(带电粒子重力不计)(1)若要使所有带电粒子都不能从右边飞出磁场，磁场宽度d必须满足什么条件(2)若磁场宽度d=P/qB，从右边界穿出的粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间之比为多少?如图6–23所示，在y0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外．一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向，然后经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y=–2h处的P3点．不计粒子的重力，求（1）电场强度的大小；（2）粒子到达P2时速度的大小和方向；（3）磁感应强度的大小．答案：（1）粒子在电场、磁场中的运动轨迹如图6–24所示．设粒子从P1到P2的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a，由牛顿第二定律及运动学公式有拦隆口中学高考第一轮复习《牛顿运动定律》专题测试B卷7qE=ma①v0t=2h②21at2=h③由①②③式解得E=qhmv220．④（2）粒子到达P2时速度沿x方向的分量仍为v0，以v1表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，表示速度和x轴的夹角，则有21v=2ah⑤v=2021vv⑥tan=01vv⑦由②③⑤式得v1=v0⑧由⑥⑦⑧式得v=2v0=arctan1=45°⑨（3）设磁场的磁感应强度为B，在洛伦兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律qvB=mrv2⑩r是圆轨迹的半径，此圆轨迹与x轴和y轴的交点分别为P2、P3．；因为OP2=OP3，=45°，由几何关系可知，连线P2P3为圆轨道的直径，由此可求得r=2h○11由⑨⑩○11可得B=qhmv0．○1211．（20分）两块金属a．b平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场．磁场只存在于两板间的空间区域。一束电子以一定的初速度v0从两极板中间，沿垂直于电场．磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如图所拦隆口中学高考第一轮复习《牛顿运动定律》专题测试B卷8示。已知板长l=10cm，两板间距d=3．0cm，两板间电势差U=150V，v0=2．0×107m/s。求：（1）求磁感应强度B的大小；（2）若撤去磁场，求电子穿过电场时偏离入射方向的距离，以及电子通过场区后动能增加多少？（电子所带电荷量的大小与其质量之比kgCme/1076.111，电子电荷量的大小e=1．60×10—19C）24．（18分）如图所示，坐标系所在空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。y轴为两种场的分界面，图中与y轴平行的虚线为磁场区域的右边界。现有一质量为m，电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置为（-l，0）处，以初速度v0，沿x轴正方向开始运动，且已知20mvlqE。试求：⑴带电粒子第一次通过y轴时的瞬时速度的大小。⑵为使带电粒子能穿越磁场区域而到达磁场区右侧的空间，磁场宽度d应满足什么条件？⑴2v0⑵012mvdqB如图6–14所示，在x轴上方有磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场．X轴下方有磁感应强度大小为B/2，方向垂直纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电量为–q的带电粒子（不计重力），从x轴上的O点以速度v0垂EB-lOyxv0d拦隆口中学高考第一轮复习《牛顿运动定律》专题测试B卷9直x轴向上射出．求：（1）射出之后经多长时间粒子第二次到达x轴，粒子第二次到达x轴时离O点的距离是多少？（2）若粒子能经过在x轴距O点为L的某点，试求粒子到该点所用的时间（用L与v0表达）．答案：（1）粒子的运动轨迹示意图如图6–15所示由牛顿第二定律：qv0B=rvm20得r1=qBmv0r2=qBmv02由T=02vr得：T1=qBm2T2=qBm4粒子第二次到达x轴所需时间：t=21(T1+T2)=qBm3粒子第二次到达x轴时离O点的距离：s=2(r1+r2)=qBmv06．（2）设粒子第N次经过在x轴的点距O点为L，不论N为偶数还是奇数粒子走过的弧长均为2Ls所以02vLt．拦隆口中学高考第一轮复习《牛顿运动定律》专题测试B卷10