2023 届高考物理一轮复习练习题 磁场对运动电荷的作用 基础题 1．关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是(　　) A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B．电荷在电场中一定受电场力作用 C．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致 D．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直 2．如图所示，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带负电的物块在水平外力 F 作用下沿粗糙水平面向右 做匀加速直线运动，下列关于外力 F 随时间变化的图象可能正确的是(　　) 3．如图所示，水平放置的平行板长度为 L、两板间距也为 L，两板之间存在垂直纸面向里、磁感应强度大 小为 B 的匀强磁场，在两板正中央 P 点有一个不计重力的电子(质量为 m、电荷量为－e)，现在给电子一水平向 右的瞬时初速度 v0，欲使电子不与平行板相碰撞，则(　　) A．v0>或 v0<　 B．<v0< C．v0> D．v0< 4．如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从 a 点射入，从 b 点射出． 下列说法正确的是(　　) A．粒子带正电 B．粒子在 b 点速率大于在 a 点速率 C．若仅减小磁感应强度，则粒子可能从 b 点右侧射出 D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短 5．如图所示，在水平面内存在一半径为 2R 和半径为 R 两个同心圆，半径为 R 的小圆和半径为 2R 的大圆之 间形成一环形区域．小圆和环形区域内分别存在垂直于水平面、方向相反的匀强磁场，小圆内匀强磁场的磁感 应强度大小为 B.位于圆心处的粒子源 S 沿水平面向各个方向发射速率为的正粒子，粒子的电荷量为 q、质量为 m，为了将所有粒子束缚在半径为 2R 的圆形内，环形区域磁感应强度大小至少为(　　) A．B B．B C．B D．B 6．(多选)如图，正方形 ABCD 区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两带电粒子以相同的速度从 A 点沿与 AB 成 30°角的方向垂直射入磁场．甲粒子从 B 点离开磁场，乙粒子垂直 CD 边射出磁场，不计粒子重力， 下列说法正确的是(　　) A．甲粒子带正电，乙粒子带负电 B．甲粒子的运动半径是乙粒子运动半径的倍 C．甲粒子的比荷是乙粒子比荷的倍 D．两粒子在磁场中的运动时间相等 7．如图所示半圆形区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子第一次以 v0 的速度对准圆心 O 垂直 直径射入匀强磁场，粒子从该磁场中射出且向下偏转，偏转角度为 60°，然后该带电粒子第二次以 v0 的速度还 是对准圆心 O 垂直直径射入匀强磁场，忽略粒子受到的重力，则下面说法中正确的是(已知 sin 37°＝0.6)(　　) A．粒子带正电 B．粒子第二次的偏转角度为 74° C．粒子第一次与第二次在磁场中的运动时间之比是 6∶5 D．如果粒子的速度过小，可能会出现粒子不能射出磁场的情况 8．在图甲所示的平面直角坐标系 xOy 内，正方形区域(0<x<d、0<y<d)内存在垂直 xOy 平面周期性变化的匀 强磁场，规定图示磁场方向为正方向，磁感应强度 B 的变化规律如图乙所示，变化的周期 T 可以调节，图中 B0 为已知．在 x＝d 处放置一垂直于 x 轴的荧光屏，质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子在 t＝0 时刻从坐标原点 O 沿 y 轴正方向射入磁场，不计粒子重力． (1)调节磁场的周期，满足 T>，若粒子恰好打在屏上 P(d，0)处，求粒子的速度大小 v； (2)调节磁场的周期，满足 T＝，若粒子恰好打在屏上 Q(d，d)处，求粒子的加速度大小 a. 拔高题 9．(多选)如图所示，一根足够长的绝缘粗糙细杆固定放在垂直纸面向里的匀强磁场中，杆与水平方向的夹 角为 θ，杆上穿了一个质量为 m、所带电荷量为－q(q>0)的小球，小球由静止释放时可沿杆下滑，则小球下滑的 过程中(　　) A．小球速度先增加后减小 B．杆对小球的弹力一直减小 C．小球下滑的最大加速度为 g sin θ D．小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变 10．如图所示，足够大的铝质薄平板 MN 竖直放置，铝板 MN 左侧和右侧分别存在垂直于纸面向外的匀强 磁场 B1、B2(图中未画出).动量相同的质子 p 和某二价负离子 n 从其右侧表面 O 点同时水平向右射出．已知两粒 子第一次穿越铝板后恰好都垂直打在铝板左侧表面 Q 点(图中未画出).假设穿越铝板时，质子 p 的动能损失，负 离子 n 的动能损失，两粒子电荷量均不变．不计重力．则为(　　) A．9　　　 B．　　　 C．2　　　 D． 11．如图所示，在竖直面内半径为 R 的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为 B，在圆形磁场区域内水平直径上有一点 P，P 到圆心 O 的距离为，在 P 点处有一个发射正离子的装置，能连续 不断地向竖直平面内的各方面均匀地发射出速率不同的正离子．已知离子的质量均为 m，电荷量均为 q，不计 离子重力及离子间相互作用力． (1)若所有离子均不能射出圆形磁场区域，求离子的速率取值范围． (2)若离子速率大小 v0＝，则离子可以经过的磁场的区域的最高点与最低点的高度差是多少？ 1．B 2．D 3．A 4．C 5．C 6．AC 7．B 8．（1）粒子的运动轨迹如图所示： 由洛伦兹力提供向心力，有：qvB＝m 几何关系可得：2R1＝d 联立解得：v＝ （2）粒子的轨迹如图所示： 由几何关系可得 d＝kR2，其中 k＝1，2，3… qvB＝m；可得 v＝（k＝1，2，3…），而 a＝ 联立可得 a＝，其中 k＝1，2，3… 9．CD 10．B 11．（1）如图所示，粒子在磁场中做匀速圆周运动， 由牛顿第二定律得 qvB＝m， 若所有离子均不能射出圆形磁场区域，则所有离子运动的最大半径 r≤，解得 v≤. （2）当离子速率大小 v0＝时，由 qv0B＝可知此时离子圆周运动的轨迹半径 r0＝， 离子经过最高点和最低点的运动轨迹如图， 由几何关系知 h＋＝R2，解得 h1＝R， 由几何关系知 h2＝＋sin 60°＝R， 故最高点与最低点的高度差 h＝h1＋h2＝R.