专题59 带电粒子在磁场中的平移圆、放缩圆、旋转圆、磁聚焦模型-2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训 专题59 带电粒子在磁场中平移圆、放缩圆、旋转圆、磁聚焦模型 特训目标 特训内容 目标1 带电粒子在磁场中平移圆模型（1T—4T） 目标2 带电粒子在磁场中放缩圆模型（5T—8T） 目标3 带电粒子在磁场中旋转圆模型（9T—12T） 目标4 带电粒子在磁场中磁聚焦模型（13T—16T） 【特训典例】 1、 带电粒子在磁场中平移圆模型 1．如图所示，在顶角为的等腰三角形BAC内充满着磁感应强度大小为B且垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出）。一群质量为m、电荷量为＋q、速度为v的带电粒子垂直AB边射入磁场，已知从AC边射出且在磁场中运动时间最长的粒子，离开磁场时速度垂直于AC边。不计粒子重力和粒子间相互作用力。下列判断中正确的是（　　） A．等腰三角形BAC中AB边的长为 B．粒子在磁场中运动的最长时间为 C．从A点射入的粒子离开磁场时的位置与A点的距离为 D．若仅将磁场反向，则从A点射入的粒子在磁场中运动的时间将比改变前缩短 2．如图所示，在直角三角形ABC内充满垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AB边长度为d，∠B=．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为t，而运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为t（不计重力）。则下列判断中正确的是 A．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为5t B．该匀强磁场的磁感应强度大小为 C．粒子在磁场中运动的轨道半径为d D．粒子进入磁场时速度大小为 3．如图所示，在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电荷量为＋q的同种粒子以相同的速度沿纸面垂直于ab边射入场区，结果在bc边仅有一半的区域内有粒子射出。已知bc边的长度为L，bc和ac的夹角为60°，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（　　） A．粒子的入射速度为 B．粒子的入射速度为 C．粒子在磁场中运动的最大轨迹长度为 D．从bc边射出的粒子在磁场内运动的最长时间为 4．如图，xOy坐标轴上有A（L，0）、C（0，L）两点，在△OCA区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场B，一群质量为m、电荷量为q（q>0）的同种粒子（粒子间相互作用不计），同一时刻从OC边以平行于x轴方向射入磁场，粒子射入磁场前间距均匀（极小）、速度相同。从OC边射出的粒子占粒子总数75%，不计重力。下列说法正确的是（　　） A．粒子在磁场中按顺时针方向运动 B．粒子在磁场中运动时间最长为 C．粒子速度大小为 D．当粒子速度大小为从OC边射出的粒子占粒子总数50% 2、 带电粒子在磁场中放缩圆模型 5．如图所示，边长为L的正六边形abcdef中，存在垂直该平面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为B．a点处的粒子源发出大量质量为m、电荷量为+q的同种粒子，粒子的速度大小不同，方向始终垂直ab边且与磁场垂直，不计粒子的重力，当粒子的速度为v时，粒子恰好经过b点，下列说法正确的是 (       ) A．速度小于v的粒子在磁场中运动时间为 B．经过d点的粒子在磁场中运动的时间为 C．经过c点的粒子在磁场中做圆周运动的半径为2L D．速度大于2v 小于4v的粒子一定打在cd边上 6．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ACD理想分开，三角形内磁场方向垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿∠A的角平分线发射速率不同的质子（重力不计），所有质子均能通过D点，质子比荷，则质子的速度可能为（　　） A．2BkL B． C． D． 7．如图所示，边长为l0的正方形区域内（包括边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。在点处有一粒子源，能够沿方向发射质量为、电荷量为的粒子，粒子射出的速率大小不同。粒子的重力忽略不计，不考虑粒子之间的相互作用，则（　　） A．轨迹不同的粒子，在磁场中运动时间一定不同 B．从点射出的粒子入射速度大小为 C．从点射出的粒子在磁场中运动的时间为 D．粒子在边界上出射点距点越远，在磁场中运动的时间越短 8．如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。y轴上的P点有一粒子源，可垂直磁场发射速度大小不同、方向相同的电子，速度大小满足，速度方向与y轴正方向成角。沿x轴正半轴上有一足够长的厚度不计的荧光屏，当有电子打到荧光屏时，荧光屏会发出荧光。已知电子的电荷量为e，质量为m，P点坐标为，电子重力不计。求： (1)从y轴上点出射的电子的速度大小； (2)荧光屏上可能发光部分的长度。 3、 带电粒子在磁场中旋转圆模型 9．如图所示，空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，一粒子发射源P位于足够大绝缘平板