新高考2024版高考物理一轮复习微专题小练习专题62带电粒子在有界匀强磁场中的运动

这是一份新高考2024版高考物理一轮复习微专题小练习专题62带电粒子在有界匀强磁场中的运动，共5页。试卷主要包含了ABD，BC等内容，欢迎下载使用。

1．[2023·黑龙江齐齐哈尔二模]如图所示，虚线上方存在垂直纸面的匀强磁场(具体方向未知)，磁感应强度大小为B，一比荷为k的带负电粒子由虚线上的M点垂直磁场射入，经过一段时间该粒子经过N点(图中未画出)，速度方向与虚线平行向右，忽略粒子的重力．则下列说法正确的是( )
A．磁场的方向垂直纸面向外
B．粒子由M运动到N的时间为 eq \f(π,6kB)
C．如果N点到虚线的距离为L，则粒子在磁场中圆周运动半径为2L
D．如果N点到虚线的距离为L，则粒子射入磁场的速度大小为kBL
2．[2023·湖北省华大联考](多选)如图所示，在正方形区域ABCD内分布着方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在A点有比荷相同的甲、乙两种粒子，甲粒子以速度v1沿AB方向垂直射入磁场，经时间t1从D点射出磁场；乙粒子以速度v2沿与AB成30°的方向垂直射入磁场，经时间t2垂直于CD射出磁场．不计粒子重力和粒子之间的相互作用力，则( )
A．v1∶v2＝ eq \r(3) ∶2 B．v1∶v2＝ eq \r(3) ∶4
C．t1∶t2＝3∶4 D．t1∶t2＝3∶1
3．(多选)如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量m＝5.0×10－8 kg、电荷量q＝1.0×10－6 C的带正电粒子以20 m/s的速度从P点沿图示方向进入磁场，速度方向与y轴负方向之间的夹角为37°，已知OP＝40 cm，不计带电粒子的重力，sin 37°＝0.6，若粒子不能进入x轴上方，则磁感应强度B可能的取值为( )
A．2 T B．3 T
C．4 T D．5 T
4．(多选)如图所示，P、Q为一对平行板，板长与板间距离均为d，板间区域内充满匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．一质量为m、电荷量为q的粒子(重力不计)，以水平初速度v0从P、Q两板间左侧中央沿垂直磁场方向射入，粒子打到板上，则初速度v0大小可能为( )
A． eq \f(qBd,8m) B． eq \f(3qBd,4m) C． eq \f(qBd,m) D． eq \f(3qBd,2m)
5．[2023·山西省运城模拟]如图所示，半径为R的圆形区域中充满了垂直纸面向外的匀强磁场，O为圆心，AO与水平方向的夹角为30°.现有带正电粒子a从A点沿水平方向以大小为v0的速度垂直磁场射入，其离开磁场时，速度方向刚好改变了180°；另一带负电粒子b以大小相同的速度从C点沿CO方向垂直磁场射入．已知a、b两粒子的比荷之比为2∶1，不计粒子的重力和两粒子间的相互作用．下列说法不正确的是( )
A．a、b两粒子做圆周运动的半径之比为1∶2
B．b粒子竖直向下射出磁场
C．b粒子在磁场中运动的时间为 eq \f(πR,v0)
D．两粒子在圆形边界的射出点间的距离为R
6．如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场．一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场．已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP＝a.不计重力．根据上述信息可以得出( )
A．带电粒子在磁场中运动的轨迹方程
B．带电粒子在磁场中运动的速率
C．带电粒子在磁场中运动的时间
D．该匀强磁场的磁感应强度
7.
如图所示，圆心为O的半圆形区域内存在着垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，MN为半圆形区域的直径．现将两个比荷均为k的完全相同的带电粒子P、Q均从M点沿着MO方向射入磁场，已知粒子P的入射速度v1＝v，粒子Q的入射速度v2＝ eq \r(3) v，粒子P在磁场中的运动轨迹恰好为 eq \f(1,4) 圆弧，若不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，下列说法正确的是( )
A．粒子P和粒子Q均带负电
B．粒子P和粒子Q的角速度之比为1∶ eq \r(3)
C．粒子P的轨道半径为 eq \f(\r(3)v,kB)
D．粒子P和粒子Q在磁场中运动的时间之比为 eq \r(3) ∶1
8.
(多选)如图所示，两方向相反，磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC边界分开，三角形内磁场方向垂直纸面向里，三角形顶点A处由一质子源，能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子(质子重力不计)，所有质子均能通过C点，质子比荷 eq \f(q,m) ＝ eq \f(1,k) ，则质子的速度可能为( )
A． eq \f(BL,k) B． eq \f(BL,2k) C． eq \f(2BL,3k) D． eq \f(BL,8k)
9.
(多选)如图所示，三个半径均为R的圆形区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，圆形区域两两相切，圆心分别为O1、O2、O3，三个圆形区域内均存在垂直纸面的匀强磁场，其中区域Ⅰ、Ⅲ内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度均为B0，一粒子以速度v0沿O1O3方向从区域Ⅰ边界进入磁场，通过三个区域后沿O1O3方向从区域Ⅲ边界射出，已知粒子电量为q，质量为m，不考虑重力，则以下说法正确的是( )
A．区域Ⅱ磁场方向垂直纸面向里
B．区域Ⅱ磁感应强度大小为3B0
C．粒子从进入磁场到离开磁场所用时间为 eq \f(8πm,9qB0)
D．粒子在区域Ⅱ中轨道半径是在区域Ⅰ中轨道半径的3倍
10．[2023·哈尔滨市六中一模](多选)如图所示，在直角三角形ABC内存在垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，AB边长度为d；∠C＝ eq \f(π,6) ，现垂直于AB边射入一群质量均为m，电荷量均为q，速度相同的带正电粒子(不计重力)，已知垂直于AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，在磁场中运动时间最长的粒子经历的时间为 eq \f(5,3) t0，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4t0
B．该匀强磁场的磁感应强度大小为 eq \f(πm,2qt0)
C．粒子在磁场中运动的轨道半径为 eq \f(2\r(3),7) d
D．粒子进入磁场时的速度大小为 eq \f(2\r(3)πd,7t0)
11.
[2023·河南省名校大联考]如图所示，在半径为a、圆心角为90°的扇形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆弧部分为绝缘弹性挡板．一带电量为＋q、质量为m的粒子以某一速度垂直OM边界射入匀强磁场，进入磁场后仅与挡板碰撞(电荷不发生转移)一次后又垂直ON边界射出，已知粒子与挡板碰撞后速度大小不变、方向反向．不计粒子重力，求：
(1)粒子入射点到O点距离；
(2)粒子的入射速度．
专题62 带电粒子在有界匀强磁场中的运动
1．C
2．BD
3．CD
4．BC 若粒子恰好打到板左端，由几何关系可得r1＝ eq \f(d,4) ，由洛伦兹力作为向心力关系可得qBv1＝m eq \f(v eq \\al(2,1) ,r1) ，解得v1＝ eq \f(qBd,4m) ，若粒子恰好打到板右端，由几何关系可得r eq \\al(2,2) ＝d2＋(r2－ eq \f(d,2) )2，解得r2＝ eq \f(5d,4) ，由洛伦兹力作为向心力关系可得qBv2＝m eq \f(v eq \\al(2,2) ,r2) ，解得v2＝ eq \f(5qBd,4m) ，粒子打到板上，则初速度v大小范围是 eq \f(qBd,4m) ≤v0≤ eq \f(5qBd,4m) ，B、C正确．
5．C
6．A
7．C
8．ABD
9．BC
10．ABC
11．(1)( eq \r(2) －1)a (2) eq \f(qaB,m)