第10章 第2课时 磁场对运动电荷的作用-【直击双1流】2023版高考物理真题分类全刷

第 2 课时 　 磁场对运动电荷的作用 1 带电粒子在匀强磁场中的运动 1. (2022 广东卷,7,4 分,★★★) 如图所示, 一个立方体空间被对角平面 MNPQ 划分成 两个区域,两区域分布有磁感应强度大小 相等、方向相反且与 z 轴平行的匀强磁场。 一质子以某一速度从立方体左侧垂直 Oyz 平面进入磁场,并穿过两个磁场区域。 下 列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投 影中,可能正确的是 (　 　 ) A. B. C. D. 2. (2021 全国卷乙,16,6 分,★★★) 如图,圆 形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,质量 为 m、电荷量为 q(q > 0) 的带电粒子从圆 周上的M点沿直径MON方向射入磁场。 若 粒子射入磁场时的速度大小为 v1,离开磁场 时速度方向偏转 90°;若射入磁场时的速度 大小为 v2,离开磁场时速度方向偏转 60°。 不计重力。 则 v1 v2 为 (　 　 ) A. 1 2 B. 3 3 C. 3 2 D. 3 3. (2020 课标 Ⅲ,18,6 分,★★★) 真空中有 一匀强磁场,磁场边界为两个半径分别为 a 和 3a的同轴圆柱面,磁场的方向与圆柱轴线 平行,其横截面如图所示。 一速率为 v 的电 子从圆心沿半径方向进入磁场。 已知电子 质量为 m,所带电荷量为 e,忽略重力。 为使 该电子的运动被限制在图中实线圆围成的 区域内,磁场的磁感应强度最小为 (　 　 ) A. 3mv 2ae B. mv ae C. 3mv 4ae D. 3mv 5ae 4. (2020天津卷,7,5分,★★)(多选) 如图所 示,在平面直角坐标系 xOy的第一象限内存 在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。 一带电粒子从 y 轴上的 M 点 射入磁场,速度方向与 y 轴正方向的夹角 θ = 45°。 粒子经过磁场偏转后从 N 点(图 中未画出) 垂直穿过 x 轴。 已知 OM = a,粒 子所带电荷量为 q,质量为m,重力不计。 则 (　 　 ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 181 A. 粒子带负电荷 B. 粒子速度大小为qBa m C. 粒子在磁场中运动的轨迹半径为 a D. N 与 O 点相距( 2 + 1)a 5. (2019 北京卷,16,6 分,★★) 如图所示,正 方形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀 强磁场。 一带电粒子(不计重力) 垂直磁场 边界从 a 点射入,从 b 点射出。 下列说法正 确的是 (　 　 ) A. 粒子带正电 B. 粒子在 b 点时的速率大于在 a 点时的 速率 C. 若仅减小磁感应强度,则粒子可能从 b 点 右侧射出 D. 若仅减小入射速率,则粒子在磁场中的 运动时间变短 6. (2016 课标 Ⅱ,18,6 分,★★) 一圆筒处于 磁感应强度大小为 B的匀强磁场中,磁场方 向与筒的轴线平行,筒的横截面如图所示。 图中直径 MN 的两端分别开有小孔,筒绕其 中心轴线以角速度 ω 沿顺时针方向转动。 在该横截面内,一带电粒子从小孔 M 射入 筒内,射入时的运动方向与 MN 成 30° 角。 当筒转过 90° 时,该粒子恰好从小孔 N 飞出 圆筒。 不计重力。 若粒子在筒内未与筒壁 发生碰撞,则带电粒子的比荷为 (　 　 ) A. ω 3B B. ω 2B C. ω B D. 2ω B 7. (2016课标Ⅲ,18,6分,★★) 平面OM和平 面 ON 之间的夹角为 30°,其横截面(纸面) 如图所示,平面 OM 上方存在匀强磁场,磁 感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向外。 一 带 电 粒 子 的 质 量 为 m, 电 荷 量 为 q(q > 0)。 粒子沿纸面以大小为 v 的速度 从 OM 上的某点向左上方射入磁场,速度与 OM 成 30°角。 已知该粒子在磁场中的运动 轨迹与 ON 只有一个交点,并从 OM 上另一 点射出磁场。 不计重力。 粒子离开磁场的 出射点到两平面交线 O 的距离为 (　 　 ) A. mv 2qB B. 3mv qB C. 2mv qB D. 4mv qB 8. (2020 课标 Ⅱ,24,12 分,★★★) 如图,在 0 ≤ x ≤ h, -