《高考物理一轮复习压轴题剖析（电学部分）》专题25 带电粒子在非匀强磁场中的运动（解析版）

3.0 envi 2025-02-14 16 4 659.95KB 19 页 3知币
侵权投诉
专题 25 带电粒子在非匀强磁场中的运动
一、选择题（1-9 题只有一个选项正确，10-12 题有多个选项符合条件）
1．下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子只在电场力的作用下一定作匀变速直线运动
B．带电粒子在磁场中只受磁场力作用，一定作匀速圆周运动
C．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下不可能作匀速圆周运动
D．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下可以作匀速直线运动
【答案】D
【解析】
A．若带电粒子初速度与电场力不在一条直线上，只在电场力的作用下，做曲线运动，故 A错误；
B．带电粒子在磁场中只受磁场力作用，如果磁场力不恒定，则不一定作匀速圆周运动 ，故 B错误；
C．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下时，若磁场力恒定，且重力与电场力平衡，带电粒子可能作
匀速圆周运动 ，故 C错误；
D．带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下，若这三个力平衡，合力为 0，则带电粒子可以作匀速直线
运动，故 D正确；
故选 D。
2．如图所示，AB 是固定在竖直平面内的光滑绝缘细杆，A
、
B两点恰好位于圆周上，杆上套有质量为
m、电荷量为+q的小球(可看成点电荷)，第一次在圆心 O处放一点电荷+Q，让小球从 A点沿杆由静止开
始下落，通过 B点时的速度为 ，加速度为 a1；第二次去掉点电荷，在圆周平面加上磁感应强度大小为
B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，让小球仍从 A点沿杆由静止开始下落，经过 B点时速度为 ，加速度
为a2，则（ ）
A． ＜ B． ＞ C．a1＜ a2D．a1＞ a2
【答案】D
1
【解析】AB．A点和 B点在同一个等势面上，第一次小球从 A点由静止运动到 B点的过程中，库仑力对
小球做功的代数和为零，根据动能定理，得
第二次小球从 A点由静止运动到 B点的过程中，洛伦兹力不做功，根据动能定理，得
所以 ，故 AB 错误；
CD．小球第一次经过 B点时，库仑力有竖直向下的分量，小球受的竖直方向的合力 F1>mg ，由牛顿第二
定律可知，小球经过 B点时的加速度 a1>g，小球第二次经过 B点时，由左手定则可知，洛伦兹力始终与
杆垂直向右，同时杆对小球产生水平向左的弹力，水平方向受力平衡。竖直方向只受重力作用，由牛顿
第二定律可知，小球经过 B点时的加速度 a2=g ，所以 a1>a2 ，故 C错误，D正确。
故选 D。
3．类比是物理学中常用的思想方法。狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周
围磁感线星均匀辐射状分布，距离它 r处的磁感应强度大小为 B=k/ (k为常数)。磁单极 S的磁场分布如
图所示，将其固定，有一带电小球在 S附近做匀速圆周运动，则下列判断正确的是
A．若小球带正电，其运动轨迹平面可在 S正上方且从上往下看顺时针转动，如图甲所示
B．若小球带正电，其运动轨迹平面可在 S正下方且从上往下看逆时针转动，如图乙所示
C．若小球带负电，其运动轨迹平面可在 S正上方且从上往下看顺时针转动，如图甲所示
D．若小球带负电，其运动轨迹平面可在 S正下方且从上往下看逆时针转动，如图乙所示
【答案】C
【解析】AC．要使带电小球能做匀速圆周运动，则洛仑兹力与重力的合力应能充当向心力；在甲图中，
若粒子为正电荷且顺时针转动（由上向下看）则其受洛伦兹力斜向下，与重力的合力不指向圆心；而若
为负电荷，但顺时针转动，同理可知，合力也可以充当向心力，故 A错误，C正确；
2
BD．在乙图中，若小球带正电，运动轨迹平面在 S正下方且从上向下看逆时针转动，则其受洛伦兹力斜
向上，与重力的合力不可能指向圆心；若小球带负电，运动轨迹平面在 S正下方且从上向下看逆时针转
动，则其受洛伦兹力斜向下，故其与重力的合力向下，合力不能全部提供向心力，故不会做匀速圆周运
动，故 BD 错误；
4．如图所示，单摆摆球为带正电的玻璃球，摆长为 L且不导电，悬挂于 O点.已知摆球平衡位置 C处于
磁场边界内并十分接近磁场边界，此磁场的方向与单摆摆动平面垂直。在摆角小于 5度的情况下，摆球
沿着 AB 弧来回摆动，下列说法不正确的是（ ）
A．图中 A点和 B点处于同一水平面上
B．小球摆动过程中机械能守恒
C．单摆向左或向右摆过 C点时摆线的张力一样大
D．在 A点和 B点，摆线的张力一样大
【答案】C
【解析】A、B、带电小球在磁场中运动过程中洛伦兹力不做功，整个过程中小球的机械能都守恒，所以
A、B处于同一水平线上；故 A，B均正确.
C、根据小球的机械能守恒可知，小球向左和向右经过 C点时速率相等，则向心力相同，但由于洛伦兹力
方向相反，所以单摆向左或向右运动经过 C点时线的拉力大小不等；故 C错误.
D、球在 A、B点时速度均为零，向心力均为零，细线的拉力大小都等于重力沿细线方向的分力，所以拉
力大小相等；故 D正确.
本题选不正确的故选 C.
5．如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平面的 M、N两小孔中，O为M、N连线的中点，连线
上a、b两点关于O点对称．导线中均通有大小相等、方向向下的电流．已知长直导线在周围产生磁场的
磁感应强度 ，式中K是常数、I是导线中的电流、r为点到与导线的距离．一带正电小球以初速
度 从 a点出发沿连线运动到 b点，关于该过程中小球对水平面的压力，下列说法中正确的是
3
《高考物理一轮复习压轴题剖析（电学部分）》专题25 带电粒子在非匀强磁场中的运动（解析版）.doc

共19页,预览5页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：19 页 大小：659.95KB 格式：DOC 时间：2025-02-14

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 19
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注