高考物理一輪復(fù)習(xí)：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-旋轉(zhuǎn)圓專練

帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)——旋轉(zhuǎn)圓專練1.如圖所示圓形區(qū)域中有垂直圓面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在圓心位置有一β粒子（質(zhì)量為m，電量為?e）放射源，沿圓面向各個(gè)方向釋放最大速度為v的β粒子，欲使β粒子約束在圓形磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)而不射出，則此圓形區(qū)域最小半徑為（）A．mveB B．2mveB C．mv2eB D．4mv2.如圖所示，S處有一電子源，可向紙面內(nèi)任意方向發(fā)射電子，平板MN垂直于紙面，在紙面內(nèi)的長(zhǎng)度L=9.1cm，中點(diǎn)O與S間的距離d=4.55cm，MN與SO直線的夾角為θ，板所在平面有電子源的一側(cè)區(qū)域有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0×10﹣4T．電子質(zhì)量m=9.1×10﹣31kg，電量e=1.6×10﹣19C，不計(jì)電子重力．電子源發(fā)射速度v=1.6×106m/s的一個(gè)電子，該電子打在板上可能位置的區(qū)域的長(zhǎng)度為l，則（）A．θ=90°時(shí)，l=9.1cm B．θ=60°時(shí)，l=9.1cmC．θ=45°時(shí)，l=4.55cm D．θ=30°時(shí)，l=4.55cm3.如圖，有理想邊界的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一群質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力），在紙面內(nèi)從b點(diǎn)沿各個(gè)方向以大小為2qBlm的速率射入磁場(chǎng)，不考慮粒子間的相互作用，下列判斷正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短B．d點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)C．cd邊射出的粒子到c最小距離為（2-1）LD．從cd邊射出的粒子運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為πm4.如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)，大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場(chǎng)，若粒子射入的速率為v1，這些粒子在磁場(chǎng)邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為v2，相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上，不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用，則v2：v1為（）A．3：2 B．2：1 C．3：1 D．3：25.如圖，在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里．許多質(zhì)量為m帶電量為+q的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向，由小孔O射入磁場(chǎng)區(qū)域．不計(jì)重力，不計(jì)粒子間的相互影響．下列圖中陰影部分表示帶電粒子能經(jīng)過區(qū)域，其中R=mv/qB．哪個(gè)圖是正確的？（）A．B．C．D．6.如圖，OM的左側(cè)存在范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，ON（在紙面內(nèi)）與磁場(chǎng)方向垂直且∠NOM=60°，ON上有一點(diǎn)P，OP=L，P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，可沿紙面內(nèi)各個(gè)方向射出質(zhì)量為m、電荷量為q的正電粒子（重力不計(jì)），速率為3qBl2m，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)最短時(shí)間（A．πm2BqB．πm3BqC．πm4BqD．πm7.如圖，在x軸的上方（y≥0）存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．在原點(diǎn)O有一個(gè)離子源向x軸上方的各個(gè)方向發(fā)射出質(zhì)量為m、電量為q的正離子，速率都為v．對(duì)哪些在xy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的離子，在磁場(chǎng)中可能到達(dá)的最大距離x=，最大距離y=．（CI.B232）8.如圖中虛線MN是一垂直紙面的平面與紙面的交線，在平面右側(cè)的半空間存在一磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外．O是MN上的一點(diǎn)，從O點(diǎn)可以向磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)射電量和質(zhì)量相同、速率為v的粒子，粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度可在紙面內(nèi)各個(gè)方向．已知先后射入的兩個(gè)粒子恰好在磁場(chǎng)中給定的P點(diǎn)相遇，P到O的距離為L(zhǎng)（且BqL＝mv），不計(jì)重力及粒子間的相互作用．（m是帶電粒子的質(zhì)量，q是帶電粒子的電量．）（1）求所考察的粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑；（2）求這兩個(gè)粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的時(shí)間間隔．9.如圖（a）所示，在以O(shè)為圓心，內(nèi)外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，存在輻射狀電場(chǎng)和垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，內(nèi)外圓間的電勢(shì)差U為常量，R1=R0，R2=3R0，一電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子從內(nèi)圓上的A點(diǎn)進(jìn)入該區(qū)域，不計(jì)重力．（1）已知粒子從外圓上以速度v1射出，求粒子在A點(diǎn)的初速度v0的大小；（2）若撤去電場(chǎng)，如圖（b），已知粒子從OA延長(zhǎng)線與外圓的交點(diǎn)C以速度v2射出，方向與OA延長(zhǎng)線成45°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）在圖（b）中，若粒子從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，速度大小為v3，方向不確定，要使粒子一定能夠從外圓射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)小于多少？10.如圖，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.60T，磁場(chǎng)內(nèi)有一塊平面感光板ab，板面與磁場(chǎng)方向平行，在距ab的距離L=16cm處，有一個(gè)點(diǎn)狀的α放射源S，它向各個(gè)方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度都是v=3.0×106m/s，已知α粒子的比荷為5.0×107C/kg11.如圖所示，在0≤x≤a、o≤y≤a2范圍內(nèi)有垂直手xy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)粒子源，在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xy平面內(nèi)，與y軸正方向的夾角分布在0～90°范圍內(nèi)。已