第51讲 带电粒子在有界匀强磁场中的运动（练习）-2024年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

第51讲 带电粒子在有界匀强磁场中的运动 （模拟精练+真题演练） 1．（2023·安徽·模拟预测）如图，一个边长为l的正方形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一质量为m、带电量为的粒子以某一速度从M点垂直于磁场射入，粒子恰好从的中点射出磁场。已知粒子射入磁场时的速度方向与的夹角为，不计粒子重力，粒子射入磁场的速度大小为（　　）    A． B． C． D． 2．（2023·山西阳泉·统考三模）如图所示，半径为的圆形区域有方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为，今有一质量为（不计重力），带电量为的离子以某一速度沿平行于直径的方向射入磁场区域，射入点与间距离为，（    ）    A．若该离子在磁场中的运动半径为，则该离子一定能够通过磁场圆的圆心 B．若该离子在磁场中的运动半径为，则该离子在磁场中入射点与出射点相距小于 C．若该离子能够通过磁场圆的圆心，则该离子在磁场中的运动时间为 D．若该离子在磁场中入射点与出射点相距最远，则该离子在磁场中的运动时间为 3．（2023·江苏盐城·统考三模）如图所示，纸面内有宽为L、水平向右飞行的带电粒子流，粒子的质量为、电荷量为、速率为，不考虑粒子的重力及相互作用。要使粒子都会聚到一点，可以在粒子流的右侧虚线框内设计一匀强磁场区域，设。选项 A、 B、 C 中的曲线均为半径是L的四分之一圆弧，其中A、B的磁感应强度，C的磁感应强度：选项D中曲线是直径为L的圆，磁感应强度。则磁场区域的形状及对应的磁感应强度可能是（　　）    A．   B．   C．   D．   4．（2023·四川成都·石室中学校考三模）一匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，，，一束粒子在纸面内从a点垂直于射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。已知粒子的质量为、电荷量为。则粒子在磁场中运动时间最长的粒子，其运动速率为（　　） A． B． C． D． 5．（2023·甘肃兰州·统考一模）如图所示，直角三角形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，∠B=900，。某种带电粒子（重力不计）以不同速率从边上D点垂直边射入磁场，速率为时粒子垂直边射出磁场，速率为时粒子从边射出磁场，且运动轨迹恰好与边相切，粒子在磁场中运动轨迹半径为、，运动时间为、。下列说法正确的是（　　） A．粒子带正电 B． C． D． 6．（2023·湖北荆门·荆门市龙泉中学校考三模）如图所示，边长为正方形区域内无磁场，正方形中线将区域外左右两侧分成两个磁感应强度均为的匀强磁场区域，右侧磁场方向垂直于纸面向外，左侧磁场方向垂直于纸面向里。现将一质量为，电荷量为的正粒子从中点以某一速率垂直于射入磁场，不计粒子的重力，则关于粒子的运动，下列说法正确的是（　　） A．若粒子能垂直于射入正方形区域内，则粒子的最大速度为 B．若粒子能垂直于射入正方形区域内，则粒子的速度可能为 C．若粒子能垂直于射入正方形区域内，则粒子的速度可能为 D．若粒子能垂直于射入正方形区域内，则粒子的速度可能为 7．（2023·江西九江·统考三模）如图所示，S为一离子源，为足够长的荧光屏，S到的距离为，左侧区域有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。某时刻离子源S一次性沿平行纸面各个方向均匀地喷发大量的质量为m、电荷量为q、速率为的正离子（此后不再喷发），不计离子重力，不考虑离子之间的相互作用力。则（　　）    A．打中荧光屏的最短时间为 B．打中荧光屏的最长时间为 C．打中荧光屏的宽度为 D．打到荧光屏的离子数与发射的离子数比值为 8．（2023·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测）如图所示为宽度为L、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向外，长度足够长。在下边界O处有一个粒子源，沿与边界成60°角方向连续发射大量的速度大小不相同的同种带正电粒子，速度方向均在纸面内。已知以最大速度v射入的粒子，从磁场上边界飞出经历的时间为其做圆周运动周期的。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，则下列判断正确的是（　　） A．粒子的比荷为 B．粒子在磁场中运动的周期为 C．在下边界有粒子飞出的长度为L D．从上边界飞出的粒子速度大小范围为 9．（2019秋·河北·高二张家口市宣化第一中学校考阶段练习）如图，L1和L2为两平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L2上．带电粒子从A点以初速v与L2成α角斜向上射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上．不计重力，下列说法中正确的是（　　） A．此粒子一定带正电荷 B．带电粒子经过B点时速度一定跟在A点时速度相同 C．若角时,带电粒子经过偏转后正好过B点,则角时,带电粒子经过偏转后也一定经过同一个