专题20 磁场中的旋转圆、放缩圆、平移圆、磁聚焦模型-【鼎力高考】2024年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练

2024年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练 专题20 磁场中的旋转圆、放缩圆、平移圆、磁聚焦模型 特训目标 特训内容 目标1 旋转圆模型（1T—4T） 目标2 放缩圆模型（5T—8T） 目标3 平移圆模型（9T—12T） 目标4 磁聚焦模型（13T—16T） 【特训典例】 1、 旋转圆模型 1．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中有一粒子源，粒子源从O点在纸面内同时向各个方向均匀地发射带正电的粒子，其速率为v、质量为m、电荷量为q。是在纸面内垂直磁场放置的厚度不计的挡板，挡板的P端与O点的连线与挡板垂直，距离为。设打在挡板上的粒子全部被吸收，磁场区域足够大，不计带电粒子间的相互作用及重力，，。则（　　） A．若挡板长度为，则打在板上的粒子数最多 B．若挡板足够长，则打在板上的粒子在磁场中运动的最短时间为 C．若挡板足够长，则打在板上的粒子在磁场中运动的最长时间为 D．若挡板足够长，则打在挡板上的粒子占所有粒子的 2．如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为，不计重力和粒子间的相互作用力．则　　 A．粒子能从bc边射出的区域长度为 B．粒子在磁场中运动的最长时间为 C．若粒子从bc边射出，则入射方向与Ob的夹角一定小于 D．从ac边射出的粒子中，沿Oa方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短 3．如图所示，边界OM和平面ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。边界ON上点S处有一个粒子源，可在纸面内向各个方向射出质量为m，电荷量为q的带正电粒子（不计粒子间的重力和粒子间的相互作用）。已知∠MON=30°，SO之间的间距为d，粒子速率均为，则（　　） A．粒子如果从边界OM射出，在磁场中运动的最短时间为 B．粒子如果从边界OM射出，在磁场中运动的最短时间为 C．粒子如果从边界OM射出，打在边界OM上的点距S的最远距离为 D．粒子如果从S点垂直于边界OM射入磁场，则一定从边界ON射出 4．如图所示，MN是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光。MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上一小孔，PQ与MN垂直。一群质量为m、带电荷量q的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场方向且分布在PA与PC所包围的90°范围内射入磁场区域，已知PA与PQ夹角满足，不计粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A．粒子打到荧光屏上时，距P点的最远距离为 B．在荧光屏上将出现一条形亮线，其长度可能为 C．在荧光屏上将出现一条形亮线，其长度可能为 D．在荧光屏上将出现一条形亮线，其长度可能为 2、 放缩圆模型 5．一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 6．如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，图中虚线为磁场的边界，其中段是半径为R的四分之一圆弧，，的延长线通过圆弧的圆心，长为R。一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在纸面内以不同的速率从O点垂直射入磁场，已知所有粒子均从圆弧边界射出，其中M、N是圆弧边界上的两点，不计粒子间的相互作用和重力。下列说法正确的是（　　） A．所有粒子在磁场中运动的速度最小值为 B．所有粒子在磁场中运动的最短时间为 C．从M点射出粒子的速率一定小于从N点射出粒子的速率 D．从M点射出粒子在磁场中运动时间一定小于从N点射出粒子运动时间 7．如图所示，空间存在方向垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，abcd为磁场的边界，其中bc段是半径为R的四分之一圆弧，ab、cd的延长线通过圆弧的圆心，Mb长也为。在M点有一粒子源能在纸面内以不同的速率垂直于ab发射质量为m、电荷量为的粒子，已知所有粒子均从圆弧边界bc射出，不计粒子间的相互作用和重力。则（　　） A．从c点射出的粒子在磁场中运动的时间一定大于从b点射出的粒子在磁场中运动的时间 B．从M点射出的粒子速率一定不大于 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短时间为 8．如图所示，ABCD是磁感应强度为B的匀强磁场的边