2024届高考物理一轮复习训练：第五十八讲：带电粒子在有界磁场中的运动

第五十八讲：带电粒子在有界磁场中的运动 一、单选题 1．如图所示，虚线框MNPQ内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则（　　） A．粒子a带负电，粒子b、c带正电 B．粒子c在磁场中的速度最大 C．粒子c在磁场中的加速度最大 D．粒子c在磁场中运动的时间最长 2．如图所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c三点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc，其大小关系是（　　） A．ta<tb<tc B．ta＝tb＝tc C．ta＝tb>tc D．ta<tb = tc 3．如图示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸里．一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场．若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（ ） A．在b、n之间某点 B．在n、a之间某点 C．就从a点射出 D．在a、m之间某点 4．如图所示，在半径为R圆形区域内有一匀强磁场，有一粒子从边界上的A点以一定的速度沿径向垂直于磁场方向射入，在磁场边界上距A点圆周处飞出，则粒子在磁场中的圆周运动的半径为（ ） A． B． C． D． 5．矩形磁场区域如图所示，磁场方向垂直于纸面，，。一带电粒子从点沿方向射入磁场，经时间从点射出。若改变粒子速度大小仍从点沿方向射入磁场，粒子从中点离开磁场区域，不计粒子重力，则粒子第二次在磁场中运动的时间为（　　） A．t B． C． D． 6．如图所示，在半径为R的圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径。一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30°角，经磁场偏转后从b点飞出，已知粒子在磁场中运动的时间为t，不计粒子所受重力，则（　　） A．该带电粒子带负电 B．粒子在磁场中做圆周运动的半径为R C．若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为 D．若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为2t 二、多选题 7．如图，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。一束电子以垂直于磁场边界的速度v从M点射入宽度为d的强磁场中，从N点穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为。下列说法正确的是（　　） A．电子的比荷为 B．电子的比荷为 C．电子穿越磁场的时间为 D．电子穿越磁场的时间为 8．两个电荷量、质量均相同的带电粒子甲、乙以不同速率从a点沿对角线方向射入正方形匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。甲粒子垂直bc离开磁场，乙粒子垂直ac从d点离开磁场，不计粒子重力，则（　　） A．甲粒子带正电，乙粒子带负电 B．甲粒子的运行动能是乙粒子运行动能的2倍 C．甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2倍 D．甲粒子在磁场中的运行时间与乙粒子相等 9．如图所示，在直角坐标系中，x轴上方有一完整圆形匀强磁场，圆心位于（，），磁感应强度大小为B，方向垂直纸面。质量为m、电量为q的带正电粒子从O点以速度沿y轴正方向射入，离开磁场后，运动到x轴上N点时，速度与x轴正方向成，粒子重力不计，则（ ） A．磁场方向垂直纸面向外 B．之间的距离为 C．磁场使粒子速度方向改变了 D．带电粒子在磁场中运动的时间为 10．如图所示，三角形OCA存在磁场，C点坐标为（4L，3L），M点为OC的中点，质量为m、带电量为-q的粒子从C点以沿y轴负方向射入磁场中，速度大小为，不计粒子所受重力，粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场，则（　　） A．粒子能到达M点，三角形OCA中磁感应强度大小 B．粒子能到达M点，三角形OCA中磁感应强度大小 C．粒子不会到达x轴下方，三角形OCA中磁感应强度可能为 D．粒子不会到达x轴下方，三角形OCA中磁感应强度可能为 11．如图，半径为R的圆形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。一带电粒子从圆形磁场边界上的A点沿直径AOB方向射入磁场，最终从圆形磁场边界上的C点离开磁场。粒子的电荷量为、质量为m，粒子射入磁场的速度大小为，D为圆形磁场边界上的一点，不计粒子的重力。下列说法正确的是（　　） A．粒子在磁场中运动的轨道半径为 B．粒子在磁场中运动的时间为 C．若只增大粒子射入磁场的速度大小，则粒子可能从D点离开磁场 D．若只增大磁场的磁感应强度，则粒子可能从D点离开磁场 12．