2020年高考回归复习—带电粒子在有界匀强磁场中的运动含答案.docx

高考回归复习电学选择之带电粒子在有界匀强磁场中的运动1如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域，从N处离开磁场，若电子质量为m，带电荷量为e，磁感应强度为B，则（）A电子在磁场中做类平抛运动B电子在磁场中运动的时间t=C洛伦兹力对电子做的功为BevhD电子在N处的速度大小也是v2如图所示，边界OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界ON上有一粒子源S某一时刻，从离子源S沿平行于纸面，向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相等，经过一段时间有大量粒子从边界OM射出磁场。已知MON30，从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为（）ATBTCTDT3如图，边长ab1.5L、bc3L的矩形区域内存在着垂直于区域平面向里的匀强磁场，在ad边中点O处有一粒子源，可在区域平面内沿各方向发射速度大小相等的同种带电粒子。已知沿Od方向射入的粒子在磁场中运动的轨道半径为L，且经时间t0从边界cd离开磁场。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粒子带负电B粒子可能从c点射出C粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0D粒子在磁场中运动的最长时间为2t04如图所示，在空间中有一坐标系Oxy，其第一象限内充满着两个匀强磁场区域I和 ，直线OP是它们的边界区域I中的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外；区域中的磁感应强度为2B，方向垂直纸面向内边界上的P点坐标为(4L，3L)一质量为 m、电荷量为q的带正电粒子从P点平行于y轴负方向射人区域I，经过一段时间后， 粒子恰好经过原点O忽略粒子重力，已知sin37=0.6，cos37=0.8则下列说法中不正确的是（ ）A该粒子一定沿y轴负方向从O点射出B该粒子射出时与y轴正方向夹角可能是74C该粒子在磁场中运动的最短时间D该粒子运动的可能速度为5国际空间站上的阿尔法磁谱仪（AMS）是探究宇宙中的反物质和暗物质（即由反粒子构成的物质）的重要仪器，如氚核（）的反粒子（比如反氚核）为（）。该磁谱仪核心部分的截面区域是半径为R的圆形匀强磁场，该区域磁场方向垂直纸面向里，如图所示，P为粒子入射窗口，各粒子从P射入速度相同，均沿直径方向，P、a、b、c、d、e为圆周上等分点，若氚核粒子射入磁场区域后打在d点，则反质子（）射入后，则（）A反质子将打在b点B反质子射入磁场后运动轨迹的半径为氚核的3倍C反质子在磁场中运动的时间为氚核的D反质子在磁场中运动的轨迹弧长为氚核的6如图所示，三角形ABC内有垂直于三角形平面向外的匀强磁场，AB边长为L，A30，B90，D是AB边的中点。现在DB段上向磁场内射入速度大小相同、方向平行于BC的同种粒子（不考虑粒子间的相互作用和粒子重力），若从D点射入的粒子恰好能垂直AC边射出磁场，则AC边上有粒子射出的区域长度为（）AL BL CL DL7如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图所示，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（ ）Aa粒子速率最大Bc粒子速率最大Cc粒子在磁场中运动时间最长D它们做圆周运动的周期二、多选题8如图所示，在直角三角形ABC内存在垂直纸面向外的匀强磁场，AC = d，B = 30。现垂直AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子，已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间均为t，而在磁场中运动的最长时间为 （不计重力和粒子间的相互作用）。下列判断正确的是（）A粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4tB该匀强磁场的磁感应强度大小为C粒子在进入磁场时速度大小为D粒子在磁场中运动的轨迹半径为9如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值静止的带电粒子带电荷量为q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为=30，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则( )A两板间电压的最大值BCD板上可能被粒子打中区域的长度C粒子在磁场中运动的最长时间D能打到N板上的粒子的最大动能为10如图，正方形abcd区域内有垂直纸面的匀强磁场。a点处的粒子源沿ac方向发出大量相同的带电粒子，粒子的速度大小不同。当粒子速度为v0时恰好从e点垂直cd边射出，不计粒子间的相互作用力及重力，下列说法正确的是（）Ae点为cd边的中点B速度为时，粒子从d点射出C速度小于的所有粒子在磁场中运动的路程与速度大小成正比D从e点射出的粒子和从d点射出的粒子在磁场中运动的时间之比为2：111如图所示，等腰直角三角形abc区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。三个相同的带电粒子从b点沿bc方向分别以速度v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1:t2:t3=3:3:1。直角边bc的长度为L，不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）A三个粒子的速度大小关系可能是v1=v2>v3B三个粒子的速度大小关系可能是v1<v2<v3C粒子的比荷D粒子的比荷12如图所示，半径为R的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出)，两个质量、电荷量都相同的带正电粒子，以相同的速率v从a点先后沿直径ac和弦ab的方向射入磁场区域，ab和ac的夹角为30。已知沿ac方向射入的粒子在磁场中运动的时间为其圆周运动周期的，不计粒子重力，则（）A两粒子在磁场中运动轨道半径为RB两粒子离开磁场时的速度方向相同C沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间为D沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间为13如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于圆平面向里的匀强磁场。磁感应强度大小为B，O为圆心，AOC=，D为AC的中点，DO为一块很薄的粒子吸收板。一束质量为m、电荷量为e的电子以相同速度在AD间平行于DO方向垂直射入磁场，不考虑电子的重力及相互作用，电子打在吸收板上即被板吸收。则电子在磁场中运动的时间可能为（）ABCD14如图所示，三个相同带电粒子以大小不同的速度，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为、，则它们在磁场中运动的（）A时间之比为1：2：3B时间之比为3：2：1C速度之比为1：2：（4+）D速度之比为1：15如图所示，等边三角形AQC的边长为2L，P、D分别为AQ、AC的中点。区域（梯形PQCD）内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0；区域（三角形APD）内的磁场方向垂直纸面向里，区域（虚线PD之上、三角形APD以外）的磁场与区域内大小相等均为3B0、方向相反。带正电的粒子以速度v0从中点N垂直QC射入磁场区域，经区域再从P点垂直AQ射入区域（粒子重力忽略不计），则下列说法正确的是（）A粒子的比荷B粒子的比荷C粒子从N点出发再回到N点的运动过程所需的时间为D粒子从N点出发再回到N点的运动过程所需的时间为16如图所示，在矩形区域ABCD内有一垂直纸面向里的匀强磁场，AB=5cm，AD=10cm，磁感应强度B=0.2T。在AD的中点P有一个发射正离子的装置，能够连续不断地向纸面内的各个方向均匀地发射出速率为v=1.0105m/s的正离子，离子的质量m=2.01012kg，电荷量q=1.0105C，离子的重力不计，不考虑离子之间的相互作用，则（）A从边界BC边飞出的离子中，BC中点飞出的离子在磁场中运动的时间最短B边界AP段无离子飞出C从CD、BC边飞出的离子数之比为12D若离子可从B、C两点飞出，则从B点和C点飞出的离子在磁场中运动的时间相等17如图所示，在y>0的区域内存在两个匀强磁场。以坐标原点O为圆心，半径为R的半圆形区域内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B2；其余区域的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小B1。一比荷为k的带电粒子在加速电场的下极板处无初速释放，经加速后从坐标为（-2R，0）的a点进入磁场，又从坐标为（2R，0）的b点离开磁场，且粒子经过各磁场边界时的速度方向均与该边界线垂直。不计粒子的重力，且不用考虑粒子多次进入B2磁场的情况，则加速电场的电压大小可能为（）ABCD18如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m,不考虑粒子重力，关于粒子的运动，以下说法正确的是( )A粒子在磁场中通过的弧长越长时间也越长B出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心0C出磁场的粒子一定能垂直打在MN上D只要速度满足，入射的粒子出射后一定垂直打在MN上19如图所示，以O为圆心、r为半径的圆形区域内，存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场B。在直径PQ一端的P点有一放射源，可沿纸面向各个方向射出速率相同的粒子，已知粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为，运动周期为T，则下列有关说法正确的是（）A粒子通过磁场区域时的最大偏转角为B粒子通过磁场区域时的最大偏转角为C粒子通过磁场区域的最长时间为D粒子通过磁场区域的最长时间为20一圆筒的横截面如图所示，圆心为O筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆筒下面有带等量异种电荷的平行金属板M、N，板间距为d质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中。粒子与圆筒壁发生两次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒壁碰撞过程中没有能量损失且电荷量保持不变，不计粒子重力。下列说法中正确是（）A圆筒的半径为BMN间电场的场强大小为C带电粒子在如图所示的系统中做周期性运动，周期D将磁感应强度增大到适当的值，带电粒子在圆筒中可以经过更多次碰撞，最后从S孔射出参考答案12345678910DADBCCBABDACDBC11121314151617181920BDABCACBCBDACDACDBDBDAD