热点20带电粒子在有界匀强磁场中运动-2024年高考物理30热点最新模拟题精练

2024高考30热点最新模拟题精练 热点20 带电粒子在有界匀强磁场中的运动 1. （2024河南焦作一模） 如图所示，边长为的等边三角形abc区域内，存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。若将质量为、电荷量为的带正电粒于从顶点a沿角平分线方向以不同的速率射入磁场区域内，不计粒子重力，则（　　） A. 粒子可能从b点射出 B. 粒子入射速率为时，从c点射出 C. 粒子入射时的速率越大，在磁场中的运动时间一定越短 D. 粒子入射时的速率不同时，速度的偏向角可能都为 2. （2024湖南名校期末联考）如图所示，等腰直角三角形abc区域内（包含边界）有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，在bc的中点O处有一粒子源，可沿与ba平行的方向发射大量速率不同的同种粒子，这些粒子带负电，质量为m，电荷量为q，已知这些粒子都能从ab边离开abc区域，ab=2l，不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用。关于这些粒子，下列说法正确的是 A．速度的最大值为 B．速度的最小值为 C．在磁场中运动的最短时间为 D．在磁场中运动的最长时间为 3. （2024山东济南期末）如图所示，边长为的正三角形内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为。的中心处有一粒子源，能够沿平面向任意方向发射速率为的粒子，粒子的质量为，电荷量为，不计粒子的重力。则粒子在磁场中运动的最短时间为（　　） A. B. C. D. 4. （2024湖南永州重点高中质检）如图所示，在平面直角坐标系内有半径为圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，圆心与坐标原点重合。在坐标为的点放置一个粒子源，该粒子源能在纸面内以速率v（未知量）向各个方向发射大量的带正电的粒子，且沿Y轴正方向射入的粒子恰好从圆形磁场的最左端点射出。若粒子进入磁场时的速率变为，则有粒子射出的圆形磁场的弧长为（不计粒子的重力及粒子间的相互作用）（　　） A. B. C. D. 5. （2024贵州高考适应性考试） 如图，半径为R的圆形区域内有一方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN、PQ是相互垂直的两条直径。两质量相等且带等量异种电荷的粒子从M点先后以相同速率v射入磁场，其中粒子甲沿MN射入，从Q点射出磁场，粒子乙沿纸面与MN方向成角射入，两粒子同时射出磁场。不计粒子重力及两粒子间的相互作用，则两粒子射入磁场的时间间隔为（　　） A. B. C. D. 6. （2024河北沧州市1月质检）如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场，P点有一粒子源，某时刻粒子源向磁场所在区域与磁场垂直的平面内所有方向发射大量质量为m，电荷量为q的带正电的粒子，粒子的速度大小相等，这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ圆弧上且Q点为最远点。已知PQ圆弧长等于磁场边界周长的四分之一，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则（　　） A. 粒子从P点入射的速率 B. 粒子在磁场中运动最长时间 C. 若将磁感应强度的大小增加到，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的 D. 若将粒子的速率增大为原来的2倍，则粒子在磁场中运动的最长时间 7. （2024山东德州期末）如图所示，一质量为m的带电粒子从P点以垂直于磁场边界方向的速度v射入磁场，穿出磁场时，速度方向与入射方向夹角为θ。设磁感应强度为B、磁场宽度为d。粒子速度始终与磁场垂直，不计粒子所受重力和空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 在粒子穿越磁场的过程中，洛伦兹力对该粒子做的功不为0 B. 在粒子穿越磁场的过程中，洛伦兹力对该粒子的冲量为0 C. 该粒子在磁场中运动的时间为 D. 该粒子的比荷为 8.（2024山西太原期末）如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量大小都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点垂直于PQ射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力，下列选项正确的是（ ） A.射入磁场时粒子a的速率最大 B.粒子c在磁场中运动的周期最小 C.粒子b在磁场中运动的时间最小 D.若磁感应强度方向改成垂直于纸面向外，a、b、c粒子在磁场中运动的周期均不变 9. （2024重庆八中一诊）空间中存在边界为正方形EFGH、方向垂直纸面向外的匀强磁场，如图所示。两正电离子a、b分别从静止开始经电压为U0的电场加速后，垂直于EH射入磁场，其中a离子从EH的中点射入经磁场偏转后垂直于HG向下射出。已知正方形边界的边长为R，进入磁场时，两离子间的距离为0.25R，a离子的比荷为k，不计重力及离子间的相互作用。则（　　） A. 若增大U0，则a离子在磁场中的运动时间变大 B. 磁场的磁感应强度 C. 若b离子的比荷为k，则两离子在边界HG上的出射点间的距离为 D. 若b离子的比荷为，则a、b两离子从同一点射