2017届高考物理考前冲刺专题17：安培力与带电粒子在磁场中的运动.doc

2017届高考物理考前冲刺专题17：安培力与带电粒子在磁场中的运动 　 第I卷 一、选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求） 1. 如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图甲中I所示方向为电流正方向．则金属棒(　　) A．一直向右移动 B．速度随时间周期性变化 C．受到的安培力随时间周期性变化 D．受到的安培力在一个周期内做正功 ABC　 【题型】多选题 【难度】容易 2. 有两个匀强磁场区域和，中的磁感应强度是中的k倍，两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动．与中运动的电子相比，中的电子(　　) A．运动轨迹的半径是中的k倍 B．加速度的大小是中的k倍 C．做圆周运动的周期是中的k倍 D．做圆周运动的角速度与中的相等 【答案】AC 【解析】两速率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动，且磁场磁感应强度B1是磁场磁感应强度B2的k倍．由qvB＝得r＝，即中电子运动轨迹的半径是中的k倍，A正确；由F合＝ma得a＝＝B，B错误；由T＝得Tr， C正确；由ω＝ D错误． 【难度】较易 3. 分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c、d在一条直线上，且ac＝cb＝bd.已知c点的磁感应强度大小为B1，d点的磁感应强度大小为B2.若将b处导线的电流切断，则(　　) A．c点的磁感应强度大小变为B1，d点的磁感应强度大小变为B1－B2 B．c点的磁感应强度大小变为B1，d点的磁感应强度大小变为B2－B1 C．c点的磁感应强度大小变为B1－B2，d点的磁感应强度大小变为B1－B2 D．c点的磁感应强度大小变为B1－B2，d点的磁感应强度大小变为B2－B1 【答案】A 【难度】较易 4. 如图所示，长为L、质量为m的细导体棒a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，无限长直导线b被水平固定在与a同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x，当a、b中均通以电流强度为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止．已知无限长直导线周围的磁场为一系列的同心圆，周围某点的磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比．则下列说法正确的是(　　) A．a、b中电流必垂直纸面向里 B．b中的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小为 C．若将b适当上移以增大x，则导体棒仍可能静止 D．无论将b上移还是下移，导体棒都可能处于静止状态 【答案】C 斜面支持力N满足图乙所示关系，支持力逐渐减小，安培力减小，但两个力的合力仍可能等于重力，即a仍可能处于静止状态，C对；当b下移时，安培力在减小，而支持力方向不变，则a所受合力不可能为零，即a不可能处于静止状态，D错． 【难度】一般 5. 如图所示，带有正电荷的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度(速度方向与边界的夹角分别为30°、60°)从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点射入磁场，又恰好都不从另一边界飞出，则下列说法中正确的是(　　) A．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为1 B．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为 C．A、B两粒子的比荷之比是1 D．A、B两粒子的比荷之比是1 【答案】B　 【难度】一般 6. 一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为(　　) A. B. C. D. A　 【难度】一般 7. 平面OM和平面ON之间的夹角为30°，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(q0)．粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角．已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场．不计重力．粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为(　　) A. B. C. D. D　 如图所示，粒子在磁场中运动的轨道半径为R＝. 设入射点为A，出射点为B，圆弧与ON的交点为P.由粒子运动的对称性及粒子的入射方向知，AB＝R.由几何图形知，AP＝R，则AO＝AP＝3R，所以OB＝4R＝.故选项D正确． 【难度】较难 8. 如图所示，在0≤x≤a、0≤y≤a范围内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.