特色小卷14 带电粒子在有界匀强磁场中的运动-【精彩三年·高考尖峰】2024高考总复习物理一轮复习基础拓展训练教师用书word+课件PPT（浙江专用）

特色小卷14　带电粒子在有界匀强磁场中的运动 [时间：50分钟　满分：100分] 一、单项选择题(每小题7分，共6题，共42分)  如图所示，长方形abcd长ad＝0.6 m，宽ab＝0.3 m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B＝0.25 T。一群不计重力、质量m＝3 × 10 －7 kg、电荷量q＝＋2×10－ 3 C的带电粒子以速度v＝5×102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域，则(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边 B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边 C．从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边 D．从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和be边 如图所示，一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d，方向垂直纸面向里。一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场。若电子在磁场中运动的轨道半径为2d，O′在MN上，且OO′与MN垂直。下列判断正确的是(　　 ) A．电子将向右偏转　　 B．电子打在MN上的点与O′点的距离为d C．电子打在MN上的点与O′点的距离为d　　 D．电子在磁场中运动的时间为 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． B． C． D．  如图所示，ab＝l，bc＝l的长方形abcd区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面(abcd所在平面)向外。ab边中点有一电子发射源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子。已知电子的比荷为k。则从d点射出的电子的速度大小为(　　 ) A．kBl B．kBl C．kBl D．2kBl 如图所示，半径为r的半圆abc内部没有磁场，半圆外部空间有垂直于半圆平面的匀强磁场(未画出)，比荷为p的带电粒子(不计重力)从直径ac上任意一点以同样的速率垂直于ac射向圆弧边界，带电粒子进入磁场偏转一次后都能经过直径上的c点并被吸收，下列说法正确的是(　　 ) A．磁场方向一定垂直半圆平面向里 B．带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为2r C．带电粒子在磁场中运动的最短时间为 D．带电粒子在磁场中运动的最长时间为 第5题图 　　　第6题图 如图所示，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面方向的匀强磁场，圆心为O，P为磁场边界上的一点。带电粒子a、b从P点沿PO方向射入匀强磁场，经过一段时间，粒子a从边界上的M点射出磁场，粒子b从边界上的N点射出磁场。不计重力及带电粒子间的相互作用，若∠POM＝120°，∠PON＝60°，下列说法正确的是(　　 ) A．若粒子a、b比荷相同，它们的速率之比为1∶3 B．若粒子a、b的速率相同，它们的比荷之比为3∶1 C．若粒子a、b比荷相同，它们在磁场中的运动时间之比为1∶2 D．若粒子a、b的速率相同，它们在磁场中的运动时间之比为2∶1 二、不定项选择题(每小题8分，全部选对得8分，选对但不选全得4分，有错误选项不得分，共3题，共24分) 如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并且恰好垂直y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m，电荷量为q，OP＝a，不计粒子重力。根据上述信息可以得出(　　 ) A．带电粒子在磁场中运动的轨迹方程　　 B．带电粒子在磁场中运动的速率 C．带电粒子在磁场中运动的时间　　 D．整个过程洛伦兹力冲量的方向 第7题图 　　　第8题图 如图所示，竖直平面内一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一束质量为m、电荷量为－q的带电粒子沿平行于直径MN的方向以不同速率从P点进入匀强磁场，入射点P到直径MN的距离h＝R，不计粒子重力，下列说法正确的是(　　 ) A.若粒子恰好能从N点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 B．若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反，则粒子在磁场中运动的时间为 C．若粒子恰好能从N点射出，则粒子的速度为 D．若粒子恰好能从M点射出，则粒子在磁场中偏转的半径为R  如图所示，半径为L的圆形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。过圆心O，以半径为边长作一个正方形Oabc，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从a