2020届高考物理高考复习(广东专用)简易通三级排查大提分训练-1-9-Word版含答案.docx

专题九带电粒子在电磁场中的运动一、单项选择题 图61(仿2021安徽高考，15T)有两根长直导线a、b相互平行放置，如图6所示为垂直于导线的截面图在如图6所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线连线的中垂线上两点，与O点的距离相等，aM与MN夹角为.若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，单根导线中的电流在M处产生的磁感应强度为B0，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是 ()AM点和N点的磁感应强度方向肯定相同BM点和N点的磁感应强度大小均为2B0cos CM点和N点的磁感应强度大小均为2B0sin D在线段MN上各点的磁感应强度都不行能为零解析如图所示，导线a(或b)在M处的磁感应强度大小为B0，方向垂直于aM(或bM)，与OM的夹角相等，因而合磁感应强度大小为2B0sin(90)2B0cos ，方向与OM垂直且向下(或向上)，选项A、C错误，B正确；导线a、b在O点的磁感应强度方向分别为沿ON和OM且大小相等，合磁感应强度为零，选项D错误答案B 图72(仿2021山东高考，21T(1)利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动把握等领域如图7是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面对下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是 ()A电势差UCD仅与材料有关B若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD0C仅增大磁感应强度时，电势差UCD变大D在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平解析当载流子q所受电场力q(d为C、D两侧面距离)与洛伦兹力qvB相等时，C、D两侧面会形成电势差UCD；依据电流的微观表达式有InqvS，得UCD，其中n为单位体积内的载流子数目，h为元件的厚度；可见电势差UCD与磁感应强度以及电流、材料均有关，A错，C对，若载流子是自由电子，电子将偏向C侧面运动，C侧面电势低，B错，地球赤道上方的地磁场方向水平，元件的工作面应保持竖直，D错答案C二、双项选择题 图83(仿2021新课标全国高考，18T)如图8所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的状况下，带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为t，若该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径方向入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了，依据上述条件可求得的物理量为 ()A带电粒子的初速度B带电粒子在磁场中运动的半径C带电粒子在磁场中运动的周期D带电粒子的比荷解析无磁场时t(r、v0未知)，有磁场时Rr，运动时间tT.由此解得：，tt，Tt.故C、D正确答案CD 图94(仿2021新课标全国高考，17T)如图9所示，电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于圆面不加磁场时，电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕上的中心M，加磁场后电子束偏转到P点外侧现要使电子束偏转回到P点，可行的方法是 ()A增大加速电压B增加偏转磁场的磁感应强度C将圆形磁场区域向屏幕靠近些D将圆形磁场的半径增大些解析增大加速电压，电子射入磁场区域的速度增大，依据电子在磁场中做圆周运动的半径公式r可知，半径增大，偏转角减小，电子将回到P点，故A可行B越大，半径越小，偏转角越大，会打到P点外侧把圆形磁场区域向屏幕靠近些，粒子的偏转角不变，水平位移减小，粒子竖直偏转量减小，C可行磁场半径越大，偏转角越大答案AC三、非选择题 图105(仿2021安徽高考，23T)如图10所示，在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面对内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出)；在其次象限内存在沿x轴负方向的匀强电场一粒子源固定在x轴上的A点，A点坐标为(L，0)粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子，电子恰好能通过y轴上的C点，C点坐标为(0，2L)，电子经过磁场偏转后方向恰好垂直于ON，ON是与x轴正方向成15角的射线(电子的质量为m，电荷量为e，不考虑电子的重力和电子之间的相互作用)求：(1)其次象限内电场强度E的大小(2)电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角.(3)圆形磁场的最小半径Rmin.解析(1)从A到C的过程中，电子做类平抛运动，有：Lt2，2Lvt，联立解得：E.(2)设电子到达C点的速度大小为vC，方向与y轴正方向的夹角为.由动能定理得：mvC2mv2eEL解得vCv，cos ，所以45(3)电子的运动轨迹如图所示，电子在磁场中做匀速圆周运动的半径r电子在磁场中偏转120后垂直于ON射出，则磁场最小半径Rminrsin 60由以上两式可得Rmin答案(1)(2)45(3)6(仿2021山东高考，23T)如图11所示，aa、bb、cc、dd为区域、的竖直边界，三个区域的宽度相同，长度足够大，区域、内分别存在垂直纸面对外和向里的匀强磁场，区域存在竖直向下的匀强电场一群速率不同的带正电的某种粒子，从边界aa上的O处，沿着与Oa成30角的方向射入区速率小于某一值的粒子在区内运动时间均为t0；速率为v0的粒子在区运动后进入区已知区的磁感应强度的大小为B，区的电场强度大小为2Bv0，不计粒子重力求：图11(1)该种粒子的比荷；(2)区域的宽度d；(3)速率为v0的粒子在区内运动的初、末位置间的电势差U；(4)要使速率为v0的粒子进入区后能返回到区，区的磁感应强度B的大小范围应为多少？解析(1)速率小于某一值的粒子在区域中运动时间均为t0，这些粒子不能从bb离开区域，其轨迹如图a所示(图中只画出某一速率粒子的轨迹)粒子运动轨迹的圆心角为1300t0TT由牛顿其次定律得qvBT得粒子的比荷(2)设速率为v0的粒子在区域内运动轨迹所对圆心角为2，2160由几何学问可知，穿出bb时速度方向与bb垂直，其轨迹如图b所示，设轨迹半径为R0，dR0sin 2R0区域的宽度d(3)设速率为v0的粒子离开区域时的速度大小为v1，方向与边界cc的夹角为3水平方向有dv0t竖直方向有vyatatan 3v12v0330由动能定理得qUmv12mv02U(4)速率为v0的粒子在区域内做圆周运动，当区内的磁感应强度为B1时，粒子恰好不能从区域的边界dd飞出，设其轨迹半径为r，则r(1cos 3)dr，解得B1B所以，粒子能返回区，B的大小范围为BB答案(1)(2)(3)(4)BB