新高考2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)微專題小練習(xí)專題62帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動

專題62帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動1．[2024·黑龍江齊齊哈爾二模]如圖所示，虛線上方存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(詳細(xì)方向未知)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一比荷為k的帶負(fù)電粒子由虛線上的M點垂直磁場射入，經(jīng)過一段時間該粒子經(jīng)過N點(圖中未畫出)，速度方向與虛線平行向右，忽視粒子的重力．則下列說法正確的是()A．磁場的方向垂直紙面對外B．粒子由M運(yùn)動到N的時間為eq\f(π,6kB)C．假如N點到虛線的距離為L，則粒子在磁場中圓周運(yùn)動半徑為2LD．假如N點到虛線的距離為L，則粒子射入磁場的速度大小為kBL2．[2024·湖北省華大聯(lián)考](多選)如圖所示，在正方形區(qū)域ABCD內(nèi)分布著方向垂直于紙面對里的勻強(qiáng)磁場，在A點有比荷相同的甲、乙兩種粒子，甲粒子以速度v1沿AB方向垂直射入磁場，經(jīng)時間t1從D點射出磁場；乙粒子以速度v2沿與AB成30°的方向垂直射入磁場，經(jīng)時間t2垂直于CD射出磁場．不計粒子重力和粒子之間的相互作用力，則()A．v1∶v2＝eq\r(3)∶2B．v1∶v2＝eq\r(3)∶4C．t1∶t2＝3∶4D．t1∶t2＝3∶13．(多選)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第四象限有垂直紙面對里的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量m＝5.0×10－8kg、電荷量q＝1.0×10－6C的帶正電粒子以20m/s的速度從P點沿圖示方向進(jìn)入磁場，速度方向與y軸負(fù)方向之間的夾角為37°，已知OP＝40cm，不計帶電粒子的重力，sin37°＝0.6，若粒子不能進(jìn)入x軸上方，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B可能的取值為()A．2TB．3TC．4TD．5T4．(多選)如圖所示，P、Q為一對平行板，板長與板間距離均為d，板間區(qū)域內(nèi)充溢勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面對里．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子(重力不計)，以水平初速度v0從P、Q兩板間左側(cè)中心沿垂直磁場方向射入，粒子打到板上，則初速度v0大小可能為()A．eq\f(qBd,8m)B．eq\f(3qBd,4m)C．eq\f(qBd,m)D．eq\f(3qBd,2m)5．[2024·山西省運(yùn)城模擬]如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域中充溢了垂直紙面對外的勻強(qiáng)磁場，O為圓心，AO與水平方向的夾角為30°.現(xiàn)有帶正電粒子a從A點沿水平方向以大小為v0的速度垂直磁場射入，其離開磁場時，速度方向剛好變更了180°；另一帶負(fù)電粒子b以大小相同的速度從C點沿CO方向垂直磁場射入．已知a、b兩粒子的比荷之比為2∶1，不計粒子的重力和兩粒子間的相互作用．下列說法不正確的是()A．a(chǎn)、b兩粒子做圓周運(yùn)動的半徑之比為1∶2B．b粒子豎直向下射出磁場C．b粒子在磁場中運(yùn)動的時間為eq\f(πR,v0)D．兩粒子在圓形邊界的射出點間的距離為R6．如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場．一帶電粒子在P點以與x軸正方向成60°的方向垂直磁場射入，并恰好垂直于y軸射出磁場．已知帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，OP＝a.不計重力．依據(jù)上述信息可以得出()A．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡方程B．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的速率C．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間D．該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度7.如圖所示，圓心為O的半圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于紙面對外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，MN為半圓形區(qū)域的直徑．現(xiàn)將兩個比荷均為k的完全相同的帶電粒子P、Q均從M點沿著MO方向射入磁場，已知粒子P的入射速度v1＝v，粒子Q的入射速度v2＝eq\r(3)v，粒子P在磁場中的運(yùn)動軌跡恰好為eq\f(1,4)圓弧，若不計粒子的重力及粒子間的相互作用力，下列說法正確的是()A．粒子P和粒子Q均帶負(fù)電B．粒子P和粒子Q的角速度之比為1∶eq\r(3)C．粒子P的軌道半徑為eq\f(\r(3)v,kB)D．粒子P和粒子Q在磁場中運(yùn)動的時間之比為eq\r(3)∶18.(多選)如圖所示，兩方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場被邊長為L的等邊三角形ABC邊界分開，三角形內(nèi)磁場方向垂直紙面對里，三角形頂點A處由一質(zhì)子源，能沿∠BAC的角平分線放射速度不同的質(zhì)子(質(zhì)子重力不計)，全部質(zhì)子均能通過C點，質(zhì)子比荷eq\f(q,m)＝eq\f(1,k)，則質(zhì)子的速度可能為()A．eq\f(BL,k)B．eq\f(BL,2k)C．eq\f(2BL,3k)D．eq\f(BL,8k)9.(多選)如圖所示，三個半徑均為R的圓形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，圓形區(qū)域兩兩相切，圓心分別為O1、O2、O3，三個圓形區(qū)域內(nèi)均存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，其中區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在垂直紙面對里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B0，一粒子以速度v0沿O1O3方向從區(qū)域Ⅰ邊界進(jìn)入磁場，通過三個區(qū)域后沿O1O3方向從區(qū)域Ⅲ邊界射出，已知粒子電量為q，質(zhì)量為m，不考慮重力，則以下說法正確的是()A．區(qū)域Ⅱ磁場方向垂直紙面對里B．區(qū)域Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B0C．粒子從進(jìn)入磁場到離開磁場所用時間為eq\f(8πm,9qB0)D．粒子在區(qū)域Ⅱ中軌道半徑是在區(qū)域Ⅰ中軌道半徑的3倍10．[2024·哈爾濱市六中一模](多選)如圖所示，在直角三角形ABC內(nèi)存在垂直于紙面對外的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)，AB邊長度為d；∠C＝eq\f(π,6)，現(xiàn)垂直于AB邊射入一群質(zhì)量均為m，電荷量均為q，速度相同的帶正電粒子(不計重力)，已知垂直于AC邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動的時間為t0，在磁場中運(yùn)動時間最長的粒子經(jīng)驗的時間為eq\f(5,3)t0，下列推斷正確的是()A．粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期為4t0B．該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為eq\f(πm,2qt0)C．粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑為eq\f(2\r(3),7)dD．粒子進(jìn)入磁場時的速度大小為eq\f(2\r(3)πd,7t0)11.[2024·河南省名校大聯(lián)考]如圖所示，在半徑為a、圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面對里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓弧部分為絕緣彈性擋板．一帶電量為＋q、質(zhì)量為m的粒子以某一速度垂直O(jiān)M邊界射入勻強(qiáng)磁場，進(jìn)入磁場后僅與擋板碰撞(電荷不發(fā)生轉(zhuǎn)移)一次后又垂直O(jiān)N邊界射出，已知粒子與擋板碰撞后速度大小不變、方向反向．不計粒子重力，求：(1)粒子入射點到O點距離；(2)粒子的入射速度．專題62帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動1．C2．BD3．CD4．BC若粒子恰好打到板左端，由幾何關(guān)系可得r1＝eq\f(d,4)，由洛倫茲力作為向心力關(guān)系可得qBv1＝meq\f(veq\o\al(2,1),r1)，解得v1＝eq\f(qBd,4m)，若粒子恰好打到板右端，由幾何關(guān)系可得req\o\al(2,2)＝d2＋(r2－eq\f(d,2))2，解得r2＝eq\f(5d,4)，由洛倫茲力作為向心力關(guān)系可得qBv2＝meq\f(veq\o\al(2,2),