2021高中物理一輪復(fù)習(xí)專題(優(yōu))（10 磁場）5 直線邊界磁場出入 - 副本

【直線邊界磁場出入】1、如圖所示，在足夠長的水平線上方有方向垂直紙面向里范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。一帶負(fù)電粒子P從a點(diǎn)沿θ＝30°方向以初速度v垂直磁場方向射入磁場中，經(jīng)時(shí)間t從b點(diǎn)射出磁場。不計(jì)粒子重力，下列說法正確的是（）A．粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的弦長是其做圓周運(yùn)動(dòng)半徑的2倍B．若P的初速度增大為2v，粒子射出磁場時(shí)與水平線的夾角為30°C．若P的初速度增大為3v，則經(jīng)時(shí)間3t射出磁場D．若磁場方向垂直紙面向外，粒子P還是從a點(diǎn)沿θ＝30°方向以初速度v射入磁場中，則經(jīng)時(shí)間5t射出磁場【來源】2021屆山東省濰坊市臨朐縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三（上）10月物理試題【答案】BD【解析】A．根據(jù)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，當(dāng)負(fù)粒子從b點(diǎn)射出時(shí)，速度方向與水平線的夾角仍為30°，由幾何關(guān)系可知，粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的弦長等于其做圓周運(yùn)動(dòng)半徑，故A錯(cuò)誤；B．若速度增大為2v，雖然粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑加倍，根據(jù)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，可知出射的速度方向仍與水平線夾角為30°，故B正確；C．由上述分析，若P的初速度增大為3v，則出射時(shí)速度方向仍與水平線夾角為30°，粒子在磁場中的圓弧所對(duì)的圓心角仍為60°，因粒子的周期不變，則粒子仍經(jīng)時(shí)間t射出磁場，故C錯(cuò)誤；D．若磁場方向垂直紙面向外，粒子P還是從a點(diǎn)沿θ=30°方向以初速度v射入磁場中，則粒子周期不變，由幾何關(guān)系可知，粒子在磁場中的圓弧所對(duì)的圓心角為300°，粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=可知，粒子經(jīng)時(shí)間5t射出磁場，故D正確。故選BD。2、如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的邊界上，有兩個(gè)質(zhì)量和電量相同的正、負(fù)離子，從O點(diǎn)以相同的速度射入磁場中，射入方向均與邊界成θ角，若不計(jì)重力，則正、負(fù)離子在磁場中（）A．運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B．運(yùn)動(dòng)軌道半徑相同C．重新回到邊界時(shí)速度大小與方向相同D．重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離相等【來源】江蘇省泰州市泰州中學(xué)2020-2021學(xué)年高二（上）期中物理試題【答案】BCD【解析】A．根據(jù)左手定則分析可知，正離子逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，重新回到邊界時(shí)正離子的速度偏向角為2π-2θ，軌跡的圓心角也為2π-2θ，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=同理，負(fù)離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間t'顯然時(shí)間不等．故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第二定律得qvB=mvr=由題q、v、B大小均相同，則r相同．故B正確；C．正負(fù)離子在磁場中均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度沿軌跡的切線方向，根據(jù)圓的對(duì)稱性可知，重新回到邊界時(shí)速度大小與方向相同，故C正確；D．根據(jù)幾何知識(shí)得知重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離S=2rr、θ相同，則S相同，故D正確。故選BCD。3、A、B兩個(gè)離子同時(shí)從勻強(qiáng)磁場的直邊界的P、Q點(diǎn)分別以60°和30°（與邊界的夾角）射入磁場，又同時(shí)分別從Q、P點(diǎn)穿出，如圖所示．設(shè)邊界上方的磁場范圍足夠大，下列說法中正確的是（）A．A為正離子，B的負(fù)離子B．A、B兩離子運(yùn)動(dòng)半徑之比1:C．A、B兩離子速率之比為1:D．A、B兩離子的比荷之比為2:1【來源】江蘇省徐州市沛縣2020-2021學(xué)年高二（上）第一次學(xué)情調(diào)研物理試題（選修）【答案】BD【解析】A向右偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則知，A為負(fù)離子，B向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則知，B為正離子，故A錯(cuò)誤．離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可得r=l2sinθ

，l為PQ距離，sin60°：sin30°＝3：1，則A、B兩離子的半徑之比為1：3，故B正確．離子的速率v=r?2θt

，時(shí)間相同，半徑之比為1：3，圓心角之比為2：1，則速率之比為2：3，故C錯(cuò)誤．根據(jù)r=

mvqB知，

qm＝vBr，因?yàn)樗俣却笮≈葹?：3，半徑之比為14、如圖所示，在空間中存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)子和某種粒子從磁場下邊界MN上的O點(diǎn)以相同的速度v0（v0在紙面內(nèi)，θ為銳角）射入磁場中，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子從邊界上的F點(diǎn)離開磁場，另一粒子從E點(diǎn)離開磁場．已知EF=2d，F(xiàn)O=d．不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力．下列說法正確的是A．從E點(diǎn)飛出的可能是α粒子B．從E點(diǎn)飛出的可能是氚核C．兩種粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等D．兩種粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角相等【來源】佛山市2017屆普通高中高三教學(xué)質(zhì)量檢測（二）（物理）【答案】BD【解析】粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑r=mvqB，由幾何知識(shí)可知，粒子射出磁場時(shí)距離O點(diǎn)的距離為d=2rsinθ=2mvqBsinθ，設(shè)OF=a,則OE=3a，質(zhì)子從F點(diǎn)射出，則a=2mHvqHBsinθ，從E點(diǎn)射出的粒子：3a=2mvqBsinθ，可知5、如圖，勻強(qiáng)磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。某種比荷為qm、速度大小為v的一群離子以一定發(fā)散角α由原點(diǎn)O出射，y軸正好平分該發(fā)散角，離子束偏轉(zhuǎn)后打在x軸上長度為L的區(qū)域MN內(nèi)，則cosaA．12－BqL4mv B．1－BqL2mv C．1－【來源】湖北省武漢市蔡甸區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)2020-2021學(xué)年高二（上）10月聯(lián)合考試物理試題【答案】B【解析】根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有qvB＝m得R＝粒子通過M、N點(diǎn)的軌跡如圖所示由幾何關(guān)系知MN=ON-OM過M點(diǎn)兩圓圓心與原點(diǎn)連線與ox夾角為α2，圓心在x軸上的圓在O點(diǎn)速度沿yL=2R-2RcosαL＝2解得cos故選B。6、水平直線MN上方有垂直紙面向里的足夠大的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正、負(fù)電子同時(shí)從MN邊界O點(diǎn)以與MN成45°角的相同速度v射入該磁場區(qū)域（電子質(zhì)量為m，電量為e），正、負(fù)電子間的相互作用忽略不計(jì)，經(jīng)一段時(shí)間后從邊界(1)它們從磁場中射出時(shí)，出射點(diǎn)間的距離x；（畫出電子運(yùn)動(dòng)的軌跡圖）(2)它們從磁場中射出的時(shí)間差Δt?！緛碓础亢幽鲜∴嵵菔?019-2020學(xué)年高二（上）期末物理試題【答案】（1）22mveB【解析】(1)正、負(fù)電子分別按逆、順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（軌跡圖）則有得r=由幾何關(guān)系x=2(2)由周期T=2πmt負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t它們從磁場中射出的時(shí)間差Δt=7、在真空室中，有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，三個(gè)質(zhì)子1、2和3分別以大小相等、方向如圖所示的初速度v1、v2和v3經(jīng)過平板MN上的小孔O垂直射入勻強(qiáng)磁場，這三個(gè)質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔O的距離分別是s1、s2和s3，所用的時(shí)間分別為A． B．t1C．s1=【來源】2019人教版選擇性必修第二冊(cè)第一章安培力與洛倫茲力第3節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)2帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的周圍活動(dòng)提升練習(xí)【答案】BD【解析】CD．三個(gè)質(zhì)子的速度大小相等，垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場中，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由于1和3的初速度方向與MN的夾角相等，所以這兩個(gè)質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡正好能組合成一個(gè)完整的圓，則這兩個(gè)質(zhì)子打到平板MN上的位置到小孔的距離是相等的，而初速度v2的方向與MN垂直，則它的運(yùn)動(dòng)軌跡正好是半圓，所以質(zhì)子2打到平板MNs故D正確，C錯(cuò)誤；AB．由圖中可得，初速度為v1的質(zhì)子偏轉(zhuǎn)的角度最小，初速度為vt可得t故B正確，A錯(cuò)誤。故選BD。8、如圖所示,MN是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的邊界.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入磁場.若粒子速度為v0,最遠(yuǎn)能落在邊界上的A點(diǎn).下列說法正確的有A．若粒子落在A點(diǎn)的左側(cè),其速度一定小于v0B．若粒子落在A點(diǎn)的右側(cè),其速度一定大于v0C．若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi),其速度不可能小于v0-qBd/2mD．若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi),其速度不可能大于v0+qBd/2m【來源】2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砭C物理（江蘇卷）【答案】BC【解析】試題分析：當(dāng)粒子垂直于MN入射時(shí)，經(jīng)過MN時(shí)離O點(diǎn)最遠(yuǎn)，此時(shí)OA=2R0；若粒子的速度大于v0，則粒子的半徑將變大，但是粒子如果速度方向與MN成一定角度入射，則仍可以到達(dá)A點(diǎn)；選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若粒子落在A點(diǎn)的右側(cè)，則說明粒子運(yùn)動(dòng)的圓半徑大于R0，則其速度一定大于v0，選項(xiàng)B正確；當(dāng)粒子從O點(diǎn)垂直MN入射，落在A點(diǎn)左側(cè)相距為d的位置時(shí)，有，則，即，解得：，則若粒子落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于v0－，選項(xiàng)C正確；當(dāng)粒子從O點(diǎn)垂直MN入射，落在A點(diǎn)右側(cè)相距為d的位置時(shí)，有，則，即，解得：，則若粒子大于v，但不是垂直MN入射，粒子同樣可以落在A點(diǎn)左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.9、如圖所示，直線OP把坐標(biāo)系Oxy分成I區(qū)域和II區(qū)域，區(qū)域I中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外；區(qū)域Ⅱ中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，方向垂直紙面向內(nèi)。邊界上的P點(diǎn)坐標(biāo)為（4L，3L）。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P點(diǎn)平行于y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域I，經(jīng)過一段時(shí)間后，粒子恰好經(jīng)過原點(diǎn)O。忽略粒子重力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。則下列說法中正確的是（）A．該粒子一定沿y軸負(fù)方向從O點(diǎn)射出B．該粒子射出時(shí)與y軸正方向夾角可能是74°C．該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間D．該粒子運(yùn)動(dòng)的可能速度為v=【來源】浙江省寧波市余姚中學(xué)2020-2021學(xué)年高二（上）10月質(zhì)量檢測物理試題【答案】ACD【解析】AB．帶電粒子射入磁場中，由洛倫茲力提供向心力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得qvB=m解得R=所以粒子在Ⅰ和Ⅱ兩磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑關(guān)系為R由題意知OP邊與x軸的夾角tan則α=37°故帶正電粒子從P點(diǎn)平行于y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域I與OP邊的夾角為53°，由帶電粒子在單邊磁場運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性知從區(qū)域Ⅱ中射出的粒子速度方向一定為y軸負(fù)方向，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T=粒子在區(qū)域Ⅰ中轉(zhuǎn)過的圓心角為θ1=106°，粒子在區(qū)域t粒子在區(qū)域Ⅱ中轉(zhuǎn)過的圓心角為θ2=106°，粒子在區(qū)域t所以該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間t=t1故C選項(xiàng)正確；D．帶電粒子每次從區(qū)域Ⅱ射出為一個(gè)周期，在OP邊移動(dòng)的距離為L其中LL而5L=nL0,聯(lián)立解得v=25qBL選項(xiàng)D正確。故選ACD。拓展應(yīng)用—兩點(diǎn)一線1、如圖所示，兩電量相等的帶電粒子a、b在同一位置A以相同的速率射入同一勻強(qiáng)磁場中，兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后兩粒子都經(jīng)過B點(diǎn)，AB連線與磁場邊界垂直，兩粒子重力均不計(jì)，則（）A．a(chǎn)粒子帶正電、b粒子帶負(fù)電B．兩粒子的軌道半徑之比RC．兩粒子的質(zhì)量之比mD．兩粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t【來源】江蘇省南通市如東中學(xué)2020-2021學(xué)年高二（上）階段測試物理試題（一）【答案】CD【解析】A．根據(jù)左手定則可知，a粒子帶負(fù)電、b粒子帶正電，A錯(cuò)誤；B．設(shè)AB長為L，如圖所示，由幾何關(guān)系可知，a粒子運(yùn)動(dòng)的圓心角120o,b粒子運(yùn)動(dòng)的圓心角60o利用三角形邊角關(guān)系可得Ra=因此兩粒子的軌道半徑之比RB錯(cuò)誤；C．根據(jù)R=可得mC正確；D．由于弧長l=Rθ可得l而粒子運(yùn)動(dòng)的速度相等，因此運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比tD正確。故選CD。2、矩形ABCD區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，AB=2d，BC=3d，E為AB中點(diǎn)。從E點(diǎn)沿垂直AB方向射入粒子a，粒子a經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從D點(diǎn)出磁場，若仍從E點(diǎn)沿垂直AB方向射入粒子b，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從B點(diǎn)出磁場，已知a、A．a(chǎn)、b粒子均帶正電B．a(chǎn)、b粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為4：1C．a(chǎn)、b粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速度大小之比為2：1D．a(chǎn)、b粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：3【來源】2021屆陜西省安康市高三（上）10月聯(lián)考物理試題【答案】BD【解析】A．根據(jù)左手定則判斷可知，a粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；B．在磁場中，洛倫茲力提供向心力，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖對(duì)a粒子，由幾何知識(shí)可得(解得R由圖可知b粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為12d，則a、b粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為4：1，BC．在磁場中，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)qvB=mvv=由于a、b粒子的質(zhì)量相等，電荷量相等，則a、b粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速度大小之比為4：1，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)T=2πrv，聯(lián)立T=可知，兩粒子的運(yùn)動(dòng)周期相同，由幾何關(guān)系知，a粒子運(yùn)動(dòng)的圓心角為π3，b粒子運(yùn)動(dòng)的圓心角為π，根據(jù)t=T?θ2π可得，a、b粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：故選BD。3、如圖所示，在矩形區(qū)域MNPE中有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，從M點(diǎn)沿MN方向發(fā)射兩個(gè)α粒子，兩粒子分別從P、Q射出。已知ME=PQ=QE，兩粒子（）A．速率之比為5：2 B．速率之比為5：3C．在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為53：90 D．在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為37：90【來源】2021屆湖北省武漢市部分學(xué)校高三（上）起點(diǎn)考試物理試題【答案】AC【解析】AB．設(shè)ME=PQ=QE=L，則由幾何關(guān)系可知從Q點(diǎn)射出的粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為r1=L從P點(diǎn)射出的粒子半徑滿足r解得r2=2.5L根據(jù)qvB=m可得r=則從P、Q射出的粒子的速率之比為5：2，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．由幾何關(guān)系可知，從PQ兩點(diǎn)射出的粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)角度分別為53°和90°，則根據(jù)t=可知在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為53：90，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。4、如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的0≤x≤3a區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與xOy平面垂直。在t0時(shí)刻，從坐標(biāo)原點(diǎn)O發(fā)射一個(gè)速度方向沿y軸正向的帶電粒子，粒子在t=t0時(shí)刻剛好從磁場右邊界上P（3a，3A．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為3aB．粒子的發(fā)射速度大小為4πaC．帶電粒子的比荷為2πD．帶電粒子的比荷為【來源】2019屆陜西省寶雞市高三（下）一模理綜物理試題【答案】BC【解析】A．連接OP，做OP的中垂線與x軸交于O'，以O(shè)根據(jù)幾何關(guān)系有(3aR=故A錯(cuò)誤；B．由于tan∠∠∠則可知帶電粒子線速度v=故B正確；CD．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，得比荷為q故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。5、如圖所示，正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場．一帶正電的粒子從f點(diǎn)沿fd方向射入磁場區(qū)域，當(dāng)速度大小為vb時(shí)，從b點(diǎn)離開磁場，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tb，當(dāng)速度大小為vc時(shí)，從c點(diǎn)離開磁場，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tc，不計(jì)粒子重力．則()A．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝2∶1B．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝1∶2C．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝2∶1D．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝1∶2【來源】專題9.2磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用（講）【答案】A【解析】如圖所示，設(shè)正六邊形的邊長為l，當(dāng)帶電粒子的速度為vb時(shí)，其圓心在a點(diǎn)，軌道半徑r1＝l，轉(zhuǎn)過的圓心角θ1＝23π，當(dāng)帶電粒子的速率為vc時(shí)，其圓心在O點(diǎn)(即fa、cb延長線的交點(diǎn))，故軌道半徑r2＝2l，轉(zhuǎn)過的圓心角θ2＝πqvB=m得v=故v由于T=2πrv=2πmqB，所以兩粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，又tb6、如圖所示，在以原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，A、C、D為磁場邊界上的點(diǎn)，A、C為邊界與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)，連線與x軸負(fù)方向成45°。一帶負(fù)電粒子從A點(diǎn)以速度v沿AC方向射入磁場，恰好從D點(diǎn)飛出，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）A． B．3πr4v C．5πr4v D．解析過程：連線射入點(diǎn)A和射出點(diǎn)D，根據(jù)幾何關(guān)系可求得AD與x軸的夾角為22.5°，將AD當(dāng)成直線邊界，則射入時(shí)與AD邊界的夾角為22.5+45=67.5°，所以在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為2×67.5°=135°=3π7、如圖為一粒子速度選擇器原理示意圖。半徑為10cm的圓柱形桶內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1.0×10-4T，方向平行于軸線向內(nèi)，圓桶的某直徑兩端開有小孔，粒子束以不同角度由小孔入射，將以不同速度從另一個(gè)孔射出。有一粒子源發(fā)射出速度連續(xù)分布、比荷為2.0×1011C/kg的帶負(fù)電粒子，粒子間相互作用及重力均不計(jì)，當(dāng)粒子的入射角θ為30°時(shí)，則粒子出射的速度大小為()A．2×106m/s B．3×106m/s C．23×106m/s D．【來源】2020屆云南省玉溪市普通高中高三第二次教學(xué)質(zhì)量檢測理綜物理試題【答案】D【解析】粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖

若θ=30°，則α=60°可知粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r=2R=0.2m由于qvB=m解得v=故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。8、如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，AC為圓的直徑，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)以一定的初速度平行于紙面射入磁場，粒子剛好從C點(diǎn)射出磁場，粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度偏向角為60°，不計(jì)粒子的重力，則（）A．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為3RB．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速度大小為2qBRC．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．保持粒子速度大小不變，改變粒子垂直射入磁場的方向，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能會(huì)變長【來源】2020屆百校聯(lián)盟高三下學(xué)期4月教育教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測（全國Ⅰ卷)物理試題【答案】BC【解析】A．由題意知，粒子在磁場中的偏向角為60°，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可知，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2R，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．由牛頓第二定律可知qvB=m解得粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速度大小為粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=選項(xiàng)BC正確；D．由于粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的速度不變，改變粒子垂直射入磁場的方向，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)的弦長一定小于2R，即所對(duì)的圓心角一定小于60°，因此粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定變短，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。9、如圖所示，在第一象限內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于xOy平面向外，在x軸上的A點(diǎn)放置一放射源，可以不斷地沿xOy平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m、電荷量-q的同種粒子，這些粒子都打到y(tǒng)軸上的D點(diǎn)，已知OA=3L，

A．粒子運(yùn)動(dòng)的最大速度為qBLm，方向與x軸正向成B．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為πmC．要使粒子有最長運(yùn)動(dòng)時(shí)間，須沿x軸正向射入磁場D．若粒子與x軸正向成30°【來源】2021屆浙江省五校聯(lián)考高三（上）9月月考物理試題【答案】D【解析】A．當(dāng)粒子的軌跡以AD為直徑的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由幾何關(guān)系可知r=由公式qvB=m軌道半徑R≥L則v≥故A錯(cuò)誤；B．沿xOy平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m、電荷量-q的同種粒子，則不存在最小的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故B錯(cuò)誤；C．沿x軸正向射入磁場，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則粒子將從y軸出磁場，不能經(jīng)過D點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．若粒子與x軸正向成302L=2r得r=故D正確。故選D。拓展應(yīng)用—兩線一點(diǎn)（同源不共速）1、一勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，其邊界如圖中虛線所示，弧ab為半圓，ac、bd與直徑ab共線，ac間的距離等于半圓的半徑。一束質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子，在紙面內(nèi)從c點(diǎn)垂直于ac射入磁場，這些粒子具有各種速率。不計(jì)粒子之間的相互作用。在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間（）A．最長時(shí)間為5πm4qB B．最長時(shí)間為C．最短時(shí)間為πmqB D．【來源】河北省石家莊二中實(shí)驗(yàn)中學(xué)2020-2021年高二（上）開學(xué)考試物理試題【答案】BC【解析】ABD．帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，有qvB=m又T=可得T=帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=則帶電粒子在同一有界磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間與粒子速率無關(guān)，而與粒子運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角有關(guān)。設(shè)ac=R，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)半徑R2<r<32R時(shí)，且粒子的出射點(diǎn)與c點(diǎn)在同一直線與弧abt=AD錯(cuò)誤，B正確；C．當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)半徑r≤R2時(shí)，粒子的偏轉(zhuǎn)角是tC正確。故選BC。2、如圖所示，xoy某個(gè)區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場，O點(diǎn)處有一粒子源，不斷射出質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，粒子射出后即進(jìn)入該有界磁場，射出粒子的速度v方向均沿x軸正向、大小滿足v0≤v≤3v0，且射出磁場時(shí)所有粒子的速度方向均為豎直向上。不計(jì)粒子重力及相互間的作用力，下列說法正確的是（）A．O點(diǎn)發(fā)射出的粒子速度越大，通過磁場的時(shí)間越長B．粒子通過磁場中的時(shí)間均相同C．粒子離開磁場的位置與O點(diǎn)連線與x軸的夾角隨入射速度的增大而增大D．磁場區(qū)域最小面積S【來源】2020屆黑龍江省哈三中高三上學(xué)期期末理綜考試物理試題【