人教高中物理专题08 磁场 带电粒子在磁场中的运动（精练）（解析版）.docx

2023年高考物理二轮复****讲练测
专题08 磁场 带电粒子在磁场中的运动（精练）
一、单项选择题
1．如图所示，正方体放在水平地面上，空间有磁感应强度为、方向与水平面成45°角斜向上的匀强磁场。一根通电长直导线穿过正方体前后面的中心，电流的方向垂直于纸面向里。a，b，c，d分别是正方体所在边的中点。在这四点中（　　）
A．c，d两点的磁感应强度大小相等 B．a，b两点的磁感应强度大小相等
C．b点磁感应强度的值最大 D．c点磁感应强度的值最小
【答案】D
【详解】a，b，c，d四点的实际磁感应强度为匀强磁场和电流磁场的叠加，如图所示
由图可知，a点磁感应强度大小为Ba=B0+B，b点和d点磁感应强度大小为。c点的磁感应强度大小为Bc=B0-B故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
2．由相关电磁学知识可以知道，若圆环形通电导线的中心为O，环的半径为R，环中通有大小为I的电流，如图甲所示，则环心
O处的磁感应强度大小，其中μ0是真空磁导率．若P点是过圆环形通电导线中心O点的轴线上的一点，且距O点的距离是x，如图乙所示．请根据所学的物理知识判断下列有关P点处的磁感应强度BP的表达式正确的是(　　)
A．BP＝·
B．BP＝·
C．BP＝·
D．BP＝·
【答案】A
【详解】本题没有公式可以直接计算P点的磁感应强度，只能采取其他方法处理。
方法一：从单位角度来排除选项：根据题中O点磁感应强度公式，可知P点的磁感应强度表达式的单位应与上式相同，可以看出只有A中表达式的单位与上式一致，BCD中不同，故BCD错误，A正确。
方法二：应用极限思维法，当x＝0时，P点与O点重合，磁感应强度大小，只有A项结果符合，故BCD错误，A正确。故选A。
3．如图所示，一倾角为的粗糙斜面静止于水平地面上，质量为的物块A置于斜面上，另有一质量为m，长度为L的导体棒C，通过细线跨过光滑轻质定滑轮与A相连，A到滑轮的细线与斜面平行，C到滑轮的细线竖直，C与斜面无接触，在斜面右侧存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。开始时，C中未通电，A、C保持静止。现向导体棒通入方向向里、大小由零缓慢增大到
的电流，（供电回路题中未画出，对导体棒的受力影响可忽略）可观察到导体棒缓慢运动，直到绳与水平面成角时保持静止（如图虚线所示），此过程中棒始终保持水平，滑块A与斜面始终保持静止。已知重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．滑块A受到的摩擦力可能先减小后增大 B．地面对斜面的支持力一直在减小
C．绳受到的拉力最大值为 D．导体棒中电流的值为
【答案】D
【详解】C．电流为零时，设绳子上的拉力，对导体棒C受力分析如图所示
对物块A受力分析可知=mg可知此时物块A此时不受摩擦力。设绳与水平面成角时，绳子上的拉力，物块A受到的摩擦力为，物块A和导体棒C受力分析如图所示
对导体棒C受力分析可知对物块A受力分析可知导体棒缓慢运动过程中，导体棒C一直处于动态平衡，设绳子上的拉力为，则随着电流的增大，绳子上的拉力F逐渐增大。因此当绳与水平面成角时，绳子上的力最大且等于。C错误；
A．导体棒缓慢运动过程中，对物块A受力分析可知滑块A受到的摩擦力随F增大而增大。A错误；
D．绳与水平面成角时，对导体棒C受力分析可知得，D正确；
B．对斜面和导体棒构成的整体，受力分析可知地面对斜面的支持力一直不变。B错误。
故选D。
4．如图所示，一线状粒子源垂直于磁场边界不断地发射速度相同的同种离子，不考虑离子间的相互作用，则离子经过磁场的区域（阴影部分）可能的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】离子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示
粒子源最左端发射的粒子落在A点，最右端发射的粒子落在B点，故选C。
5．一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，，，一束粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。已知氕核的质量为m，电荷量为q。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动速率为（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】设粒子的运动轨迹过bcde上的某一点g，O为粒子做圆周运动轨迹的圆心，当最大时，粒子运动轨迹对应的圆心角最大，粒子运动时间最长，由几何关系可知当c点与g点重合时，粒子运动时间最长，如图所示
设运动半径为R，则有可得已知氕核的质量为m，电荷量为q，其为氢的同位素，写法为，则的相对原子质量为的3倍，则粒子的质量为3m，且可知电荷量为的2倍，即2q