2024届高考物理一轮复习专题练习：1.3带电粒子在匀强磁场中的运动(一)

1.3带电粒子在匀强磁场中的运动(一) 一、单项选择题 1．不计重力的两个带电粒子M和N沿同一方向经小孔S垂直进入匀强磁场，在磁场中的径迹如图所示，分别用vM与vN、tM与tN、与表示它们的速率、在磁场中运动的时间、荷质比，则(　　) A．如果，则vM>vN B．如果，则tM<tN C．如果vM＝vN，则 D．如果tM＝tN，则 2．如图所示，直线MN是一匀强磁场的边界，三个相同的带正电粒子分别沿图示1、2、3三个方向以相同的速率从O点射入磁场，沿箭头1、3两个方向的粒子分别经t1、t3时间均从p点离开磁场，沿箭头2方向（垂直于MN）的粒子经t2时间从q点离开磁场，p是Oq的中点，则t1、t2、t3之比为（　　） A．1：2：3 B．1：3：5 C．2：3：4 D．3：4：5 3．如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转，不计重力，则为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，边长为L的正方形有界匀强磁场ABCD，带电粒子从A点沿AB方向射入磁场，恰好从C点飞出磁场；若带电粒子以相同的速度从AD的中点P垂直AD射入磁场，从DC边的M点飞出磁场（M点未画出）。设粒子从A点运动到C点所用的时间为t1，由P点运动到M点所用时间为t2（带电粒子重力不计），则t1：t2为（　　） A．2：1 B．4：3 C．3：2 D． 5．如图所示，在足够长的竖直虚线MN、PQ区域内有垂直纸面的宽为d的匀强磁场区域．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从A点以大小为v0的速度与竖直方向成60°夹角进入匀强磁场．粒子重力不计，若要带电粒子从NM飞出磁场，则磁感应强度的最小值为（ ） A． B． C． D． 6．如图所示，在第Ⅰ象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率沿与x轴正方向成30°角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为（ ） A．1: B．1:1 C．1:2 D．2:1 7．如图所示，边长为的L的正方形区域abcd中存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里一带电粒子从ad边的中点M点以一定速度垂直于ad边射入磁场，仅在洛伦兹力的作用下，正好从ab边中点N点射出磁场忽略粒子受到的重力，下列说法中正确的是　　 A．该粒子带负电 B．洛伦兹力对粒子做正功 C．粒子在磁场中做圆周运动的半径为 D．如果仅使该粒子射入磁场的速度增大，粒子做圆周运动的半径也将变大 8．如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，∠A＝60°，AO＝a。在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电的粒子，粒子的比荷为，发射速度大小都为v0，且满足v0＝，发射方向由图中的角度θ表示。对于粒子进入磁场后的运动（不计重力作用），下列说法正确的是（　　） A．粒子不可能打到A点 B．以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短 C．以θ＜30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等 D．在AC边界上只有一半区域有粒子射出 9．如图所示，竖直线MN∥PQ，MN与PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O是MN上一点，O处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为v（方向均垂直磁场方向）、比荷一定的带负电粒子（粒子重力及粒子间的相互作用力不计），已知沿图中与MN成θ=60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为（　　） A． B． C． D． 二、多项选择题 10．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（　　） A．M带负电，N带正电 B．M的速率小于N的速率 C．洛伦兹力对粒子M一定不做功 D．M的运行时间大于N的运行时间 11．如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点Р垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子，且粒子 所带电荷量为q、质量为m，不考虑粒子重力，关于粒子的运动，以下 说法正确的是（　　） A．粒子有可能始终在磁场中运动而不再射出磁场 B．出磁场的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心O C．粒子在磁场中通过的弧长越长，运动时间也越长 D．出射后垂直打在MN上的粒子，入射速度一定为 12．如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L），一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速率v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°，下列说法中正