2024届高考物理一轮复习训练：圆形扇形环形磁场中的运动问题

2024届高考一轮复习圆形扇形环形磁场中的运动 问题专练 一、选择题 1.如图所示，在一个半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个比荷为的带正电粒子从A点沿与AO夹角30°的方向射入强磁场区域，最终从B点沿与AO垂直的方向离开磁场，若粒子在运动过程中只受洛伦兹力作用，则下列说法正确的 A.粒子运动的轨迹半径r=R B粒子在磁场区域内运动的时间t= C.粒子的初速度为v0= D.若仅改变初速度的方向,该粒子仍能从 B点飞出磁场区城 2.如图所示，圆形区域存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，MN、PQ为圆形区域相互垂直的两条直径。一电荷量为q，质量为m的粒子以大小为v的速度沿平行于直径MN的方向射入磁场，射入点到MN的距离为圆形区域半径的一半，粒子从P点射出磁场，不计粒子的重力，以下说法正确的是（　　） A．粒子在P点沿QP方向离开磁场 B．粒子在磁场中运动的时间为 C．圆形匀强磁场区域的半径为 D．仅把磁场方向改为与原来相反的方向，粒子在磁场中的运动时间变为 3.据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束带电粒子运动，使之束缚在某个区域内。如图所示，环状磁场的内半径为R1，外半径为R2，被束缚的带电粒子的比荷为k，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度，速度大小为v。中空区域中的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为R2的区域内，则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是 A. B. C. D. 4.如图所示，两个同心圆是匀强磁场的理想边界，内圆半径为r，外圆半径为2r，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为 B。位于圆心O的某装置沿纸面向任意方向发射质量为m、电荷量为q的氘核(重力不计)时氘核恰不穿出环形区域。若该装置对每个粒子提供的动能相等，当从圆心射出的核子是时，满足不穿出环形区域的最小磁感应强度为 A. B. C. B D. 5.如图所示，半径分别为R、2R的两个同心圆，圆心为O，大圆和小圆之间区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，其余区域无磁场，一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方句以速度v1射入磁场，其运动轨迹如图中所示，图中轨迹所对的圆心角为120°;若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，不论其入射方向如何，都不可能射入小圆内部区域，则至少为 A. B. C. D. 6.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，圆形区域的半径为a，磁场边界与y轴相切于P点，P点坐标为(0，a)。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力忽略不计) 在P点以某一速度沿x轴正方向射入磁场，粒子恰好能通过坐标原点，则下列说法正确的是 A.粒子的速度大小为 B.粒子在磁场中运动的时间为 C.若仅将粒子的速度增大为原来的3倍，则粒子在磁场中运动的时间减半 D.若仅将磁场的磁感应强度变为B，则粒子沿垂直x轴方向射出磁场 7.如图所示，半径为R的半圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(未画出)，磁感应强度大小为B，P为磁场边界上单位时间内能发射n个带电粒子的粒子源，粒子源发射的粒子以相同的速率v在纸面内沿不同方向射入磁场，MON为竖直放置的挡板，O为圆心，P、O两点的连线与挡板MN垂直。已知PO方向入射的粒子刚好能到达M点。不计粒子重力及带电粒子之间的相互作用，则 A.粒子源发射的粒子的比荷为 B.粒子到达挡板MN的最短时间为 C.从磁场边界上射出的粒子，其速度方向一定竖直向上 D.单位时间内打在挡板MN上的粒子个数为 8.如图所示，在水平面内有一正方形ABCD，在ABCD内的适当区域中有垂直正方形ABCD所在平面向里的匀强磁场。一电子以某一速度沿正方形ABCD所在平面、且垂直于AB边射入该正方形区域。已知该电子从AB边上的任意点入射，都只能从c点沿正方形ABCD所在平面射出磁场。不计电子重力。则关于该区域的磁场范围，下列说法正确的是 A.磁场可能存在于整个正方形ABCD区域 B.磁场可能存在于一个以B点为圆心、正方形的边长为半径的四分之一圆内 C.磁场可能存在于一个以D点为圆心、正方形的边长为半径的四分之一圆内 D.磁场可能存在于一个以B点为圆心、正方形的边长为半径的四分之一圆和以D点为圆心、正方形的边长为半径的四分之一圆的公共范围内 9.如图所示，半径为R的圆的扇形区域Oab(包括边界)内，存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。一带电粒子 (重力不