内容正文:
2024届高三物理二轮复习强化练习:带电粒子在磁场中的运动
一、选择题
1.如图所示,某带电粒子(重力不计)由M点以垂直于磁场边界的速度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.带负电且动能不变
B.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
2.半径为R的圆形空间内,存在着垂直纸面向里的匀强磁场,一个带负电的粒子(不计重力),从A点以速度v0沿半径方向射入磁场,并从B点射出,∠AOB=120°,如图所示,则带电粒子在磁场中运动的时间为( )
A. B.
C. D.
3.如图,边长为l的正方形abcd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a、d两点射出的电子的速度大小分别为( )
A. kBl,kBl B.kBl,kBl
C.kBl,kBl D.kBl,kBl
4.如图所示,MN为两个匀强磁场的分界面,两磁场的磁感应强度大小关系为B1=2B2,一带电荷量为+q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场,则经过多长时间它将向下再一次通过O点( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,在荧光屏MN上方分布了水平方向的匀强磁场,磁感应强度的大小B=0.1T、方向与纸面垂直.距离荧光屏h=16cm处有一粒子源,以速不断地在纸面内向各个方向发射比荷是=1×108C/kg的带正电粒子,不计粒子的重力,则粒子打在荧光屏范围的长度为( )
A.12cm
B.16cm
C.20cm
D.24cm
6.如图所示,虚线为一垂直纸面向里的匀强磁场的边界,其中MN和PQ均为直线,是半圆的直径,半圆的半径为R,A为直线MN上一点,AN的距离等于R,磁场的磁感应强度大小为B。一粒子源在A点沿垂直于MN的方向上持续不断的发射出速率不同的同一种粒子,该粒子带负电,粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子重力,磁场足够大,以下说法正确的是( )
A.粒子在磁场中运动的半径越大,粒子在磁场中运动的时间一定越长
B.A点与粒子离开磁场时所经过的位置的连线的长度越长,粒子在磁场中运动的时间一定越长
C.粒子在磁场中运动的最短时间为
D.粒子在磁场中运动的最长时间为
7.(多选)如图所示,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上。不计重力。下列说法正确的有( )
A.a、b均带正电
B.a在磁场中飞行的时间比b的短
C.a在磁场中飞行的路程比b的短
D.a在P上的落点与O点的距离比b的近
8、(多选)如图所示,在直角坐标系xOy中x>0空间内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场(其他区域无磁场),在y轴上有到原点O的距离均为L的C、D两点。带电粒子P(不计重力)从C点以速率v沿x轴正向射入磁场,并恰好从O点射出磁场;与粒子P相同的粒子Q从C点以速率4v沿纸面射入磁场,并恰好从D点射出磁场,则( )
A.粒子P带正电
B.粒子P在磁场中运动的时间为
C.粒子Q在磁场中运动的时间可能为
D.粒子Q在磁场中运动的路程可能为
9、(多选)如图所示是一个半径为R的竖直圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,磁感应强度方向垂直纸面向里。有一个粒子源在圆上的A点不停地发射出速率相同的带正电的粒子,带电粒子的质量均为m,电荷量均为q,运动的半径为r,在磁场中的轨迹所对应的圆心角为α。下列说法正确的是( )
A.若r=2R,则粒子在磁场中运动的最长时间为
B.若r=2R,粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场,则有tan =
C.若r=R,粒子沿着磁场的半径方向射入,则粒子在磁场中的运动时间为
D.若r=R,粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场,则圆心角α为150°
10.(多选)如图所示,长方形 abcd长ad =0.6m,宽 ab=0.3m,e、f分别是 ad、bc的中点,以ad为直径的半径内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量。电荷量(q=+2×10-3C的带电粒子以速度从左右两侧沿垂直ad 和bc方向射入磁场区域(不考虑边界粒子),则以下正确的是( )
A.从ae边射入的粒子,出射点分布在 ab边和bf边
B.从ed(不含ed 两点)边射入的粒子,出射点全部分布在 bf边
C.从bf 边射入的