专题09带电粒子在有界磁场中运动-【好题汇编】备战2023-2024学年高二物理上学期期末真题分类汇编（北京专用）

专题09 带电粒子在有界磁场中运动（原卷版） 一、单选题 1．（2022上·北京海淀·高二首都师范大学附属中学校考期末）如图所示，在边长为l的正方形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场。一个带电粒子（不计重力）从原点O沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为；若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，该带电粒子穿过场区的时间为；若撤去电场，只保留磁场，其他条件不变，那么，该带电粒子穿过场区的时间应该是（　　） A． B． C． D． 2．（2022上·北京西城·高二北京师大附中校考期末）如图所示，匀强磁场限定在一个半径为R圆形区域内，磁场方向垂直纸面向外。一个质量为m，电荷量为q，初速度大小为v的带电粒子沿磁场区域的直径方向从P点射入磁场，从Q点沿半径方向射出磁场，粒子射出磁场时的速度方向与射入磁场时相比偏转了角。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A．粒子带负电 B．粒子在磁场中运动的轨道半径为 C．磁场的磁感应强度大小为 D．粒子在磁场中运动的时间为vRθ 3．（2022上·北京顺义·高二校考期末）如图所示，在一个圆形区域内有垂直于圆平面的匀强磁场，现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子a和b，先后以不同的速率从圆边沿的A点对准圆形区域的圆心O射入圆形磁场区域，它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计，下列说法中正确的是（　　） A．a、b两粒子所带电荷的电性可能相同 B．射入圆形磁场区域时a粒子的速率较大 C．穿过磁场区域的过程洛伦兹力对a做功较多 D．穿过磁场区域的过程a粒子运动的时间较长 4．（2022上·北京朝阳·高二统考期末）如图所示，某带电粒子（重力不计）由M点以垂直于磁场以及磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为。磁场的磁感应强度大小为B。由此推断该带电粒子（　　） A．带正电 B．在磁场中的运动轨迹为抛物线 C．电荷量与质量的比值为 D．穿越磁场的时间为 二、多选题 5．（2022上·北京海淀·高二校考期末）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，则下列说法正确的是（   ） A．带电粒子与内圆相切的方向进入磁场的最大轨道半径为 B．带电粒子与内圆相切的方向进入磁场的最大轨道半径为 C．当磁感应强度时，所有带电粒子都会被约束在半径为R2的区域内 D．当磁感应强度时，所有带电粒子都会被约束在半径为R2的区域内 6．（2022上·北京海淀·高二101中学校考期末）如图所示磁场区域的边界为圆形，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。带电粒子从a点以初速度v0正对磁场中心O进入磁场，从b点离开磁场时速度方向偏转了。若同样的粒子从a点以大于v0的速度沿原方向进入磁场，从c点（图中未画出）离开磁场，粒子在磁场中运动的时间为t，速度方向偏转的角度为θ，不计粒子重力。正确的是（　　） A．粒子带正电荷 B．c点在b点右方 C． D． 三、解答题 7．（2022上·北京延庆·高二统考期末）如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v从M点沿垂直磁场边界的方向垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，从N点飞出磁场。不计带电粒子所受重力。 （1）请判断该带电粒子的正负； （2）求M、N的直线距离； （3）要使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。 8．（2022上·北京西城·高二统考期末）如图所示，一个宽度为L磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里。有一个带电粒子以向右的速度v垂直于该磁场边界进入磁场，穿出磁场时速度方向和进入时的方向夹角为α＝30°。不计粒子的重力。求： （1）带电粒子的比荷； （2）带电粒子穿过磁场所用的时间t。 9．（2022上·北京顺义·高二校考期末）如图所示，一束电荷量为e的电子以垂直于磁场方向（磁感应强度为B）并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为。求 （1）电子的质量m； （2）穿越磁场的时间t。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 带电粒子在有界磁场中运动（解析版） 一、单选题 1．（2022上·北京海淀·高二首都师范大学附属中