1、用心 爱心 专心 - 1 -（鲁科版）高三物理第二轮基本能力测试磁场对运动电荷的作用1(2009 年高考广东卷)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用下列表述正确的是( )A洛伦兹力对带电粒子做功B洛伦兹力不改变带电粒子的动能C洛伦兹力的大小与速度无关D洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向解析：选 B.洛伦兹力的特点是永远与运动方向垂直，永不做功，故选 B.图 82252带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时，在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴，从而显示了粒子的径迹，这就是云室的原理，如图 8225 所示是云室的拍摄照片，云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场，图中 oa、 ob、 oc、
2、 od 是从 o 点发出的四种粒子的径迹，下列说法中正确的是( )A四种粒子都带正电B四种粒子都带负电C打到 a、 b 点的粒子带正电D打到 c、 d 点的粒子带正电解析：选 D.由左手定则知打到 a、 b 点的粒子带负电，打到 c、 d 点的粒子带正电3(2010 年高考重庆理综卷)如图 8226 所示，矩形 MNPQ 区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有 5 个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示.粒子编号质量电荷量( q0)速度大小1 m 2q v2 2m 2q 2v3 3m 3 q 3
3、v4 2m 2q 3v5 2m q v用心 爱心 专心 - 2 -图 8226由以上信息可知，从图中 a、 b、 c 处进入的粒子对应表中的编号分别为( )A3、5、4 B4、2、5C5、3、2 D2、4、5解析：选 D.由带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹并结合左手定则可知， a、 b、 c 三个带电粒子分别带正、正、负电荷，而 a、 b、 c 三个带电粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为r1 r2 r3232，由 r 可知五个带电粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为 mvqB 122332，所以 a、 b、 c 三个带电粒子对应表中编号 2、4、5，D 正确图 82274(2010 年福建省质检)
4、回旋加速器是加速带电粒子的装置其主体部分是两个 D 形金属盒，两金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源有两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图 8227 所示现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是( )A增大金属盒的半径B减小狭缝间的距离C增大高频交流电压D减小磁场的磁感应强度解析：选 A.带电粒子射出时运动轨迹的半径等于 D 形盒的半径，设 D 形盒的半径为 R，则有 qvB m ，最大动能 mv2 ，显然增大金属盒的半径 R、增大磁感应强度 B 均可v2R 12 12B2R2q2m以增大最大动能，A 项正确用心 爱心 专心 - 3
5、-图 82285(2010 年高考课标全国卷)如图 8228 所示，在 0 x a、0 y 范围内垂直于 xOya2平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B.坐标原点 O 处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在 xOy 平面内，与y 轴正方向的夹角分布在 090范围内已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于 a/2 到a 之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度的大小；(2)速度方向与 y 轴正方向夹角的正弦解析：(1)设粒子的发射速度为 v
6、，粒子做圆周运动的轨道半径为 R，由牛顿第二定律和洛伦兹力公式，得 qvB m v2R由式得 R mvqB当 a/2 R a 时，在磁场中运动时间最长的粒子，其轨迹是圆心为 C 的圆弧，圆弧与磁场的上边界相切，如图所示设该粒子在磁场运动的时间为 t，依题意 t T/4，得 OCA 2设最后离开磁场的粒子的发射方向与 y 轴正方向的夹角为 ，由几何关系可得Rsin R a2Rsin a Rcos 又 sin2 cos 2 1由式得 R(2 )a62用心 爱心 专心 - 4 -由得 v(2 ) .62 aqBm(2)由式得 sin .6 610答案：(1)(2 ) (2)62 aqBm 6 610
