专题11 带电粒子在电磁场中的运动（第02期）-2019年高三物理期末与一模试题分项解析

专题11 带电粒子在电磁场中的运动 2019年高三期末、一模物理试题分项解析 一．选择题 1．【2019届模拟仿真卷】(多选)如图所示为两平行金属极板P、Q，在P、Q两极板上加直流电压U0，极板Q的右侧有一个边长为的正方形匀强磁场区域abcd，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。P极板上中心O处有一粒子源，可发射出初速度为零、比荷为k的带电粒子，Q极板中心有一小孔，可使粒子射出后垂直磁场方向从a点沿对角线ac方向进入匀强磁场区域，则下列说法正确的是(　 　) [来源:Z_xx_k.Com] A．如果带电粒子恰好从d点射出，则满足 B．如果带电粒子恰好从b点射出，则粒子源发射的粒子可能带负电 C．带电粒子在匀强磁场中运动的速度为 D．带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径为 2．【江西省红色七校2019届高三第一次联考】(多选)如图所示，在直角三角形ABC内充满垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，AB边长度为d，。现垂直AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子，已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t，而运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为(不计重力)。则下列判断中正确的是(　 　) [来源:学&科&网Z&X&X&K] A．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t B．该匀强磁场的磁感应强度大小为 C．粒子在磁场中运动的轨道半径为 D．粒子进入磁场时速度大小为 3．【成都2019届摸底】(多选)如图，在x轴上方存在方向垂直坐标平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在x轴下方存在方向垂直坐标平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。一带负电的粒子（不计重力）从原点O以与x轴正方向成30°角的速度v射入磁场，其在x轴上方运动的半径为R。则(　 　) A．粒子经偏转一定能回到原点O B．粒子完成一次周期性运动的时间为 C．粒子射入磁场后，第二次经过x轴时与O点的距离为3R D．粒子在x轴上方和下方的磁场中运动的半径之比为1 : 2 4．【2019德州质检】(多选)如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A＝60°，AO＝L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子（不计重力作用），粒子的比荷为，发射速度大小都为v0，且满足。粒子发射方向与OC边的夹角为θ，对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是(　 　) A．粒子有可能打到A点[来源:学科网] B．以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最长[来源:学.科.网] C．以θ < 30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等 D．在AC边界上只有一半区域有粒子射出 5．【2019九江联考】如图所示，虚线框MNQP内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则(　 　) A．粒子a带负电，粒子b、c带正电 B．粒子a在磁场中运动的时间最长 C．粒子b在磁场中的加速度最大 D．粒子c在磁场中的动量最大 6．【天水2019届高三摸底】如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器。静电分析器通道中心线半径为R，通道内有均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E；磁分析器中分布着方向垂直于纸面，磁感应强度为B的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零，重力不计)，经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P点进入磁分析器中，最终经过Q点进入收集器。下列说法中正确的是(　　) A．磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内 B．加速电场中的加速电压 C．磁分析器中圆心O2到Q点的距离 D．任何离子若能到达P点，则一定能进入收集器 二．计算题 1.(14分) （2019天津部分学校期末联考）如图所示，A、B为竖直放置的平行板电容器的两个极板，B板中央有一个小孔c，右侧有一个边界为等边三角形abc的匀强磁场，ab边与B板平行。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，ab=bc=ac=l在A板正对B板小孔的P处，由静止释放一个电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计)。 (1)若该粒子恰能从图中o点射出，且ao=l/4，求A、B两板间的电压UAB； (2)若要该带电粒子在磁场中运动的时间保持不变，求AB两板间的电压最大值UAB′ 2．【重庆2019届联考】如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第一和第四象限内有一个有界圆形区域与y轴相切于原点O，其圆心为O1、半径一定，圆内存在垂直于纸面的匀强磁场。第二和第三象限内有平行于y轴的匀强电场。