专题 带电粒子在三角形边界磁场中的运动(1) 同步练-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册
专题:带电粒子在三角形边界磁场中的运动
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,边长为a的正三角形ACD区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场。一电子束从A点以不同的速度(在纸面内)沿角平分线射入磁场。已知磁场的磁感应强度大小为B,电子质量为m,电荷量为e,不计电子重力及电子间的相互作用。则从AC边射出的电子的最大速度为( )
A. B.
C.
D.
2.如图所示,在区域内存在垂直于三角形平面向里匀强磁场,
,
,
。在顶点
处有一粒子源,可以在垂直磁场的平面内,向
区域内各个方向均匀射入比荷为
、速率为
的带负电的粒子,有
的粒子能从
边射出,忽略粒子的重力及相互间的作用力。下列说法中正确的是( )
A.匀强磁场的磁感应强度大小为 B.粒子在磁场中运动的最短时间为
C.粒子在磁场中运动的最长时间为 D.
边有粒子射出的区域长度为
3.如图所示,正三角形ABC内有垂直纸面向外的匀强磁场,O点为AB中点,M点为OB中点,N点为BC中点,P点为NC中点。一束质子以不同的速率从O点垂直于磁场沿图中方向射入磁场后,分别从M、N、P点射出磁场,质子重力不计。则它们在磁场中的运动时间、
、
的关系为( )
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A. B.
C.
D.
4.如图所示,在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(重力不计)从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域,若该三角形的两直角边的边长均为L,则下列关于粒子运动的说法正确的是( )
A.当该粒子以不同的速度入射时,在磁场中运动的最长时间为
B.当该粒子以不同的速度入射时,在磁场中的运动时间均不同
C.若该粒子的入射速度为,则粒子一定从CD边出磁场,且射出点距C点的距离为
D.若要使粒子从CD边射出,则该粒子从O点入射的最大速度应为
5.如图所示,边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,D是AB边的中点,一质量为m、电荷量为
的带电粒子从D点以速度v平行于BC边方向入射磁场,不考虑带电粒子受到的重力,下列说法正确的是( )
A.粒子可能从B点射出
B.若粒子垂直于BC边射出,则粒子做匀速圆周运动的半径为
C.若粒子从C点射出,则粒子在磁场中运动的时间为
D.所有从AB边射出的粒子,出射位置离D点越远,其在磁场中运动的时间越长
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6.如图所示,两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC边界分开,三角形内磁场方向垂直纸面向里,三角形顶点A处有一质子源,能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子(质子重力不计),所有质子均能通过C点,质子比荷=
,忽略质子重力和质子间的相互作用,则质子的速度不可能为( )
A. B.
C.
D.
二、多选题
7.如图所示,在纸面内两直角边长均为L的三角形MNP区域内(不含边界),有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带负电粒子从PM边的中点A平行PN边射入磁场,不计重力。下列说法正确的是( )
A.粒子刚进入磁场时受到向左的洛伦兹力
B.时,带电粒子垂直于PN边射出磁场
C.时,则粒子在磁场中运动的时间为
D.若粒子从PN边射出磁场,则
8.如图所示,一束电子(不计重力)以不同速率沿垂直PQ方向入射横截面为三角形的匀强磁场。下列判断正确的是( )
A.轨迹不重合的电子,其在磁场中运动的时间可能相同
B.速率越小的电子,其在磁场中运动的时间一定越短
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