备战2025届新高考物理一轮总复习练习第11章磁场第2讲磁吃运动电荷的作用力

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题组一 洛伦兹力
1.(2024江苏连云港模拟)电视机显像管的偏转线圈示意图如图所示,线圈中心O处的黑点表示电子枪射出的电子,它的方向垂直纸面向外。当偏转线圈中的电流方向如图所示时,电子束应( )
A.向左偏转B.向上偏转
C.向下偏转D.不偏转
2.(多选)(2024广东深圳期末)如图甲所示,一个立方体空间被对角平面ABCD划分成两个区域,两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反,且与y轴平行的匀强磁场。一粒子以某一速度从立方体左侧垂直yOz平面进入磁场,并穿过两个磁场区域。已知该粒子运动轨迹在xOz平面的投影如图乙所示,则粒子的带电情况与磁场方向可能正确的有( )
3.(多选)(2024广东惠州模拟)如图所示,导线中带电粒子的定向运动形成了电流。电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和,在宏观上表现为导线所受的安培力。下面的分析正确的是( )
A.洛伦兹力和安培力是性质相同的两种力
B.洛伦兹力的方向、粒子运动方向和磁场方向不一定相互垂直
C.粒子在只受到洛伦兹力作用时动能会减少
D.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,其运动半径与带电粒子的比荷无关
题组二 带电粒子在匀强磁场中的运动
4.(2023广东佛山模拟)一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示,径迹上每小段可近似看成圆弧,由于带电粒子使沿途空气电离,粒子的动能逐渐减小,粒子所带的电荷量不变,则由图中情况可判定下列说法正确的是( )
A.粒子从a运动到b,带正电
B.粒子从b运动到a,带正电
C.粒子从a运动到b,带负电
D.粒子从b运动到a,带负电
5.托卡马克装置是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器,其结构如图所示。工作时,高温等离子体中的带电粒子被强匀强磁场约束在环形真空室内部,而不与器壁碰撞。已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比。为了约束更高温度的等离子体,需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变。由此可判断所需的磁感应强度B正比于( )
A.TB.T2C.D.
6.如图所示,在直角三角形ABC区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B1。一个电子从A点沿AC边进入磁场,从BC边离开磁场,速度方向偏转了30°。已知AB=L,∠ACB=30°,tan 15°=2-。元电荷为e,电子的质量为m,不计重力,则电子的速率为( )
A.B.
C.D.
7.(多选)如图所示,O点为两个半圆的圆心,两个半圆间的区域内(含边界)有垂直纸面向外的磁场(图中没有画出),磁感应强度大小与到圆心O的距离成反比。粒子a、b从左边入口进入,分别沿着内半圆和外半圆做匀速圆周运动。已知内、外半圆的半径之比为1∶2,粒子a、b的质量之比为1∶2,电荷量之比为1∶2,不计粒子的重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A.粒子a、b的速度大小之比为1∶1
B.粒子a、b的速度大小之比为1∶2
C.粒子a、b在磁场中运动时间之比为1∶1
D.粒子a、b在磁场中运动时间之比为2∶1
8.(多选)如图所示,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,一带电粒子从圆周上的P点沿半径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为v1,运动轨迹为PN;若粒子射入磁场时的速度大小为v2,运动轨迹为PM。不计粒子的重力,下列说法正确的是( )
A.粒子带负电
B.速度v1小于速度v2
C.粒子以速度v1射入时,在磁场中运动时间较长
D.粒子以速度v1射入时,在磁场中受到的洛伦兹力较大
综合提升练
9.(多选)(2024广东广州一模)如图所示,质子以一定初速度从a点沿ac方向进入立方体区域abcd-a'b'c'd',由c'点飞出,不计质子重力,该立方体区域可能仅存在( )
A.沿ab方向的匀强电场
B.沿aa'方向的匀强电场
C.沿bb'方向的匀强磁场
D.沿bd方向的匀强磁场
10.(2024广东广州模拟)用如图甲所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现,有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成如图乙所示的情境来讨论:在空间存在平行于x轴的匀强磁场,由坐标原点在xOy平面内以初速度v0沿与x轴正方向成α角的方向,射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线,其轴线平行于x轴,直径为D,螺距为Δx,则下列说法正确的是( )
A.匀强磁场的方向沿x轴负方向
B.若仅增大匀强磁场的磁感应强度,则直径D减小,螺距Δx不变
C.若仅增大电子入射的初速度v0,则直径D增大,螺距Δx减小
D.若仅增大α角(α