2024届高考物理一轮复习专练：组合磁场中的运动问题

2024届高三一轮复习 组合磁场中的运动问题 专练 一、选择题 1.如图所示，边长为L的等边三角形ABC内、外分布着两方向相反的匀强磁场，三角形内磁场方向垂直纸面向里，两磁场的磁感应强度大小均为B。顶点A处有一粒子源，粒子源能沿∠BAC的角平分线发射不同速度的粒子粒子质量均为m、电荷量均为+q，粒子重力不计。则粒子以下列哪一速度值发射时不能通过C点 A. B. C. D. 2.如图所示，两个方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的正方形abcd理想分隔，正方形内磁场垂直纸面向里，正方形顶点b处有一电荷量为q、质量为m、带正电的粒子 (粒子重力不计) 垂直于磁场方向射入正形abcd，粒子入射方向与ab边的夹角为θ =30°粒子能通过a点，则粒子的速度大小不可能是 A. B. C. D. 3.在xOy坐标系中匀强磁场方向如图所示，第一四象限磁场的磁感应强度为B，第二象限磁场的磁感应强度为2B，一质量为m、带电量为 -q的粒子以垂直于x轴的速度从x轴上横坐标为L的P点射入磁场，带电粒子在运动过程中没有穿过x轴，粒子所受重力不计，则粒子速度v的值可能为 A. B. C. D. 4.坐标原点O处有一粒子源，沿xOy平面向第一象限的各个方向以相同速率发射带正电的同种粒子。有人设计了一个磁场区域，区域内存在着方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场，使上述所有粒子从该区域的边界射出时均能沿y轴负方向运动。不计粒子的重力和粒子间相互作用，则该匀强磁场区域面积最小时对应的形状为 5.如图所示，ef是垂直于纸面向里的强磁场I、II的分界线，磁场I、II的磁感应强度大小分别为B1、B2,且B1=2B2，一质量为m、电荷量为q(q<0)的带电粒子以速度v0垂直于ab边界从P点射入磁场I,，粒子垂直于分界线ef 进入磁场I，并最终从ab边界上Q点射出磁场区域。不计粒子重力，该带电粒子在磁场中运动的总时间t及PQ两点间的距离L为 A. t = B. t = C.L= (1+) D.L= (1+ ) 6.如图所示，在xOy平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴上方磁场的磁感应强度为B，x轴下方磁场的磁感应强度为，一带电荷量为-q、质量为m的粒子从O点垂直于磁场方向射入第一象限，入射速度v与x轴正方向夹角为30°，不计重力，则粒子从O点射入后 A.在x上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1 B.到再次经过x轴进入上方磁场时，在x轴上方和下方两磁场中运动的时间之比为1:5 C到再次经过x轴进入上方磁场所需的时间为 D.能再次回到O点 7.（多选）如图所示，在xOy平面的第一象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，该磁场横截面是圆心为C的四分之一圆CPQ，且与x、y轴相切于Q、P两点。现有大量相同带电粒子以相同的速度v沿x轴正方向在0<y<范围内进入第一象限，经磁场偏转后均从Q点射出。已知磁场截面的半径为R，磁感应强度大小为B，不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是（　　） A．粒子带正电 B．粒子带负电 C．粒子的比荷为 D．粒子的比荷为 8.如图所示，在某空间的一个区域内有一直线PQ与水平面成45°角，在PQ两侧存在垂直于纸面且方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，位于直线上的a点有一粒子源，能不断地水平向右发射速率不等的相同粒子，粒子带正电，电荷量为q，质量为m，所有粒子运动过程中都经过直线PQ上的b点，已知ab = d，不计粒子重力及粒子相互间的作用力，则粒子的速率可能为 A. B. C. D. 9.如图所示,圆心为O、半径为3r的圆形区域外存在无限大的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B。圆外一点P到圆心的距离OP=5r。在P点有一粒子源，能在纸面内向四周均匀地发射质量为m、电荷量为q(q>0)、速度大小v= 的粒子。不计粒子重力，则下列说法正确的是 A.粒子在磁场中运动的轨迹半径为2r B.运动过程中,，粒子与O点的最远距离为7r C.能进入圆形区域的粒子从P点运动到圆形边界经过的最短路程为 D.粒子在圆形区域内运动的最长时间为 10.如图所示，在x轴的负方向，存在磁感应强度为B1，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在x轴的正方向，存在磁感应强度为B2，方向也垂直于纸面向里的匀强磁场，且B1:B2=3:2。在原点O处同时发射两个质量分别为ma和mb的带电粒子，粒子a以速