专题59 带电粒子在磁场中的平移圆、放缩圆、旋转圆、磁聚焦模型-【鼎力高考】2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升

2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升 专题59 带电粒子在磁场中平移圆、放缩圆、旋转圆、磁聚焦模型 特训目标 特训内容 目标1 带电粒子在磁场中平移圆模型（1T—3T） 目标2 带电粒子在磁场中放缩圆模型（4T—6T） 目标3 带电粒子在磁场中旋转圆模型（7T—9T） 目标4 带电粒子在磁场中磁聚焦模型（10T—12T） 【特训典例】 1、 带电粒子在磁场中平移圆模型 1．如图所示，在直角三角形ABC内存在垂直纸面向外的匀强磁场，AB边长度为d，，现垂直AB边以相同的速度射入一群质量均为m、电荷量均为q的带正电粒子（不考虑电荷间的相互作用），已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为，运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为，则下列判断中正确的是（　　） A．粒子在磁场中运动的轨道半径一定是 B．粒子在磁场中运动的速度一定是 C．该匀强磁场的磁感应强度大小一定是 D．如果粒子带的是负电，不可能有粒子垂直BC边射出磁场 2．如图所示，直角三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），边长为，为，一群比荷为的带负电粒子以相同速度从点开始一定范围垂直边射入，射入的粒子恰好不从边射出，已知从边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为，在磁场中运动时间最长的粒子所用时间为，不计粒子的重力，以及粒子之间的相互作用力，则（　　） A．磁感应强度大小为 B．粒子运动的轨道半径为 C．粒子射入磁场的速度大小为 D．粒子在磁场中扫过的面积为 3．如图所示，有一等腰直角三角形AOC，直角边长为，AOC区域范围内（包含边界）存在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，质量为m、电荷量为的粒子可在直角边AO上的不同位置垂直边界、垂直磁场射入，入射速度大小为，D、E是AO边界上的两点（图中未画出），，不计粒子重力，则（　　） A．粒子在磁场做圆周运动的半径为 B．粒子距A点处射入，恰好不从AC边界出射 C．从D点射入的粒子，在磁场中运动的时间为 D．从E点射入的粒子，在磁场中运动的时间为 2、 带电粒子在磁场中放缩圆模型 4．如图所示，直角三角形区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为B，已知边长为L，，相同带正电粒子（不计重力）以不同的速率从A点沿方向射入磁场，则（　　） A．粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短 B．粒子在磁场中运动的时间最长时，是从C点射出的 C．粒子速度越大，在磁场中运动的路程越长 D．粒子在磁场中运动的最长路程为 5．一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示，ab为半径为R的半圆，ac、bd与直径ab共线，a、c间的距离等于半圆的半径R。一束质量为m、电荷量均为-q（q＞0）的粒子，在纸面内从c点垂直于ac以不同速度射入磁场，不计粒子所受重,力及粒子间的相互作用。则在磁场中运动时间最短的粒子运动时间为（　　） A． B． C． D． 6．一有界匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，其中射线bc足够长，，其他地方磁场的范围足够大。一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率，不计粒子重力和粒子之间的相互作用，以下说法正确的是（　　） A．从ab边射出的粒子在磁场中运动的时间都相等 B．从a点入射的粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长 C．粒子在磁场中的最长运动时间不大于 D．粒子在磁场中的最长运动时间不大于 3、 带电粒子在磁场中旋转圆模型 7．如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在纸面内沿各个方向以相同速率v从P点射入磁场。这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ圆弧上，PQ圆弧长等于磁场边界周长的。不计粒子重力和粒子间的相互作用，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量均为m、电荷量均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知，粒子带负电，粒子所受重力及粒子间的相互作用均不计，则（　　） A．粒子的速度大小为 B．从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为 C．沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为 D．从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为 9．如图所示，在一个正三角形区域有方向垂直纸面向里的匀强磁场，速度大小均为v的带电粒子从BC边的中点O处沿各个方向射入磁场，若已知粒子的质量为m，电荷量为q（q>0），正三角形边长为L，粒子运动的轨道半径为，不