2021届高三物理二轮复习常考模型微专题复习-带电粒子在多区域磁场中运动专题（含解析）

带电粒子在多区域磁场中运动专题 一、单选题 1. 如图，在xOy平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴上方的磁感应强度为B，x轴下方的磁感应强度为。一带电量为、质量为m的粒子从O点垂直于磁场方向射入，入射速度v与x轴正方向夹角为，不计重力，则粒子从O点射入后 A. 在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为 B. 在x轴上方和下方两磁场中运动的时间之比为 C. 到经过x轴进入上方磁场所需的时间为 D. 能再次回到O点 2. 如图所示，有一混合正离子束先后通过正交的匀强电场、匀强磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径r相同，则它们一定具有相同的 A. 速度 B. 质量 C. 电荷量 D. 动能 3. 如图所示，两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和一带正电粒子不计重力以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ，其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成角，经过时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ，又经过时间后回到区域Ⅰ，设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为、，则 A. ：：1 B. ：：1 C. ：：1 D. ：：1 4. 如图所示，在的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，在的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，一个不计重力、带负电的粒子以速度从坐标原点O处沿x轴正方向进入磁场。已知粒子在磁场、中的运动半径分别为15cm、10cm，则     A. 磁感应强度：：2 B. 粒子在磁场、中的运动周期：：1 C. 粒子的速度方向再次沿x轴正方向时的纵坐标为 D. 粒子的速度方向再次沿x轴正方向时的纵坐标为 5. 如图所示，在区域内存在着垂直xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B，在区域Ⅱ内存在着垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为质量为m、带电量为的a、b两个粒子同时从y轴上的P点沿x轴正向以不同速率进入区域已知某时刻a粒子从Q点进入区域Ⅱ时，速度方向与x轴正向的夹角为如图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. a粒子在区域I中做圆周运动的半径大小为d B. a粒子离开区域Ⅱ时的速度方向沿y轴正方向 C. a粒子在区域I和区域Ⅱ中运动的总时间为 D. a、b两个粒子一定同时离开磁场 6. 如图所示，为某一装置的俯视图，PQ、MN为竖直放置的很长的平行金属板，两板间有匀强磁场，其大小为B，方向竖直向下．金属棒AB搁置在两板上缘，井与两板垂直良好接触．现有质量为m，带电量大小为q，其重力不计的粒子，以初速水平向左射入两板间。在下列条件下，结论错误的是    A. 若金属棒AB不动，则粒子在两板间轨迹的半径为 B. 若金属棒AB不动，则粒子在两板间运动的最长时间为 C. 若金属棒AB以速度水平向左运动，则粒子在两板间的运动是匀速运动 D. 若金属棒AB以速度水平向右运动，则粒子在两板间的运动是匀速运动 二、多选题 7. 如图所示，空间存在方向垂直于纸面向里的分界磁场．其中在MN左侧区域的磁感应强度大小为B；在MN右侧区域的磁感应强度大小为一质量为m、电荷量为q、重力不计的带电粒子以平行纸面的速度v从MN上的O点垂直MN射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次与入射方向相同时，下列说法正确的是 A. 粒子运动的时间是 B. 粒子运动的时间是 C. 粒子与O点间的距离为 D. 粒子与O点间的距离为 8. 如图所示，一个带正电粒子，从静止开始经加速电压加速后，水平进两平行金属板间的偏转电场中，偏转电压为，射出偏转电场时以与水平夹角为的速度进入金属板右侧紧邻的有界匀强磁场，虚线为磁场的左边界，场范围足够大，粒子经磁场偏转后又从磁场左边界射出，粒子进入磁场和射出磁场的位置之间的距离为l，下列说法正确的是 A. 只增大电压，变大 B. 只增大电压，变大 C. 只增大电压，距离l不变 D. 只增大电压，距离l不变 9. 如图所示，在第二象限中有水平向右的匀强电场，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一带电粒子电荷量为q，质量为以垂直于x轴的速度从x轴上的P点进入该匀强电场，恰好与y轴正方向成角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限。已知O、P之间的距离为d，粒子重力不计，则 A. 带电粒子通过y轴时的坐标为 B. 电场强度的大小为 C. 带电粒子在电场和磁场中运动的总时间为 D. 磁感应强度的大小为 10. 如图所示，在空间I区域中有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场组成的复合场。一质量为m，带电量为q的带电粒子以速度v，与水平方向成角从O点进入I区域，该粒子恰好沿直线运动到A点后进入II区域，虚线OA为其运动轨迹。在II区域中有垂直纸面向外的匀强磁场和竖直方向的匀强电场大小方向未知，图中未画出组成的正交复合场，II区域磁感应强度