帶電粒子在磁場中的運動（單邊界、雙邊界、三角形、四邊形、圓邊界、臨界問題、多解問題）學生版-高考物理一輪復習突破卷

專題突破卷11帶電粒子在磁場中的運動（單邊界、雙邊界、

三角形、四邊形、圓邊界、臨界問題、多解問題）

60分鐘

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考點考向題型分布

帶電粒子在磁場中考向1:帶電粒子在單邊界磁場中的運動8單選+9多選+3

的運動（單邊界、考向2：帶電粒子在雙邊界磁場中的運動計算

雙邊界、三角形、

考向3：帶電粒子在三角形磁場中的運動

四邊形、圓邊界、

考向4：帶電粒子在四邊形磁場中的運動

臨界問題、多解問

考向5：帶電粒子在磁場中運動的臨界問

題）

題

考向6:帶電粒子在磁場中運動的多解問

題

考點突破

考點。1,帶電粒子在磁場中的運動（單邊界、雙邊界、三角形、

四邊形、圓邊界、臨界問題、多解問題）（8單選+9多選+3計算）

1.（2024高三?全國?專題練習）質量和電荷量都相等的帶電粒子M和N,以不同的速率經小孔S垂直進入

勻強磁場，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是（）

XXXX

BM

XNX

廣―、/\

XX7XX,

St

A.M帶正電，N帶負電

B.M的速率小于N的速率

C.洛倫茲力對M、N做正功

D.M的運動時間等于N的運動時間

2.（2024高三?全國?專題練習）在如圖所示的平面內，分界線SP將寬度為乙的矩形區(qū)域分成兩部分，一部

分充滿方向垂直于紙面向外的勻強磁場，另一部分充滿方向垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小

均為8,SP與磁場左右邊界垂直。離子源從S處射入速度大小不同的正離子，離子入射方向與磁場方向垂

直且與SP成30。角。已知離子比荷為公不計重力。若離子從P點射出，設出射方向與入射方向的夾角為

仇則離子的入射速度和對應。角的可能組合為（）

A.-kBL,0°B.-kBL,0°C.kBL,0°D.2kBL,60°

32

3.（2024高三?全國?專題練習）如圖所示，長方形a6cd區(qū)域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度

大小為8,區(qū)域內的點。處有一粒子源，。點離成邊距離為0.25Z,離be邊距離為L,粒子源以垂直指向

de邊的速度方向向磁場內發(fā)射不同速率帶正電的粒子，己知邊長為236c邊長為粒子質量均為"八

電荷量均為q,不計粒子重力和粒子間的相互作用，下列說法正確的是（）

XXX>XXX

fO

XXX>XXX

XXX)XXX

XXX>XXX

A.從邊射出的粒子的運動時間均相同

7im

B.從be邊射出的粒子在磁場中的運動時間最長為一了

qB

C.粒子有可能從。點離開磁場

D.若要使粒子離開長方形區(qū)域，速率至少為乎

8m

4.（2024高三?全國?專題練習）如圖所示，在直角坐標系X。，第一象限內x軸上方存在磁感應強度大小為

方向垂直紙面向里的勻強磁場，在y軸上S處有一粒子源，它可向右側紙面內各個方向射出速率相等的

質量均為〃?，電荷量均為q的同種帶電粒子，所有粒子射出磁場時離S最遠的位置是x軸上的P點。已知

粒子帶負電，麗=石礪=百力粒子重力及粒子間的相互作用均不計，則（）

B.從。點射出的粒子在磁場中的運動時間為f

qB

C.從x軸上射出磁場的粒子在磁場中運動的最長時間與最短時間之比為9：2

D.沿平行x軸正方向射入的粒子離開磁場時的位置到。點的距離為日

5.（2024?河南,二模）如圖所示，在第一象限有垂直紙面向外的勻強磁場（坐標軸上無磁場），位于x軸上

的尸點有一粒子發(fā)射器，沿與x軸正半軸成60。角方向發(fā)射不同速率的電子，已知當速度為%時，粒子恰好

從。點沿V軸負方向離開坐標系，則下列說法正確的是（）

A.如果v>%,則粒子速度越大，在磁場中運動的時間越長

B.如果則粒子速度越大，在磁場中運動的時間越短

C.如果丫<%,則粒子速度越大，在磁場中運動的時間越長

D.如果v<%,則粒子速度越大，在磁場中運動的時間越短

6.（24-25高三上?安徽?開學考試）如圖所示，a6cd為紙面內矩形的四個頂點，矩形區(qū)域內（含邊界）處于

垂直紙面向外的勻強磁場中，磁感應強度大小為瓦ad=L,ab-0一質量為機、電荷量為4（4>。）的

粒子，從。點沿方向運動，不計粒子重力。下列說法正確的是（）

ab

B

A.粒子能通過cd邊的最短時間”—

qB

B.若粒子恰好從c點射出磁場，粒子速度V=啰

2m

C.若粒子恰好從1點射出磁場，粒子速度丫=如

m

D.若粒子只能從ad邊界射出磁場，則粒子的入射速度0<vV警

2m

7.（2024?廣西欽州?模擬預測）如圖所示，有界勻強磁場的寬度為力一帶電荷量為外質量為機的帶負電

粒子以速度%垂直邊界射入磁場，離開磁場時的速度偏角為30。，不計粒子受到的重力，下列說法正確的是

()

,----d-----一>

iXXXI

II

?V1

；XvoxX[

!A

!xxx!

??

!xxx!

??

；XXX;

II

!xxx!

??

;xxx;

??

；XXX；

II

A.帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的軌道半徑為3d

B.帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的角速度為之

2d

nd

C.帶電粒子在勻強磁場中運動的時間為「

2%

D.勻強磁場的磁感應強度大小為等

aq

8.（2024?四川?模擬預測）如圖所示，在xOy坐標系的第一象限內存在勻強磁場。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。已知帶電粒子質量為加、電荷量為公

OP=a。不計重力。根據上述信息可以得出（）

B.帶電粒子在磁場中運動的速率

C.帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑

D.帶電粒子在磁場中運動的時間

9.（2024?河北?模擬預測）長，、高2/的矩形區(qū)域〃bed中，有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為心

紙面內大量電荷量為外質量為〃，的帶負電粒子（不計重力），從點以相等的速率沿各個方向射

dm

入磁場，e為左邊中點，如圖所示。則下列說法正確的是（）

---------------------------------------------------------------7

：XXXXX:

Lv?

\/>^rXXXX：

d----------------------------------------"c

A.從c點射出的粒子速度偏轉角度最大B.加區(qū)域沒有粒子射出

C.粒子在磁場運動的最大位移為50/D.粒子在磁場中運動的最長時間為軍

10.（2024?四川樂山?三模）如圖所示，在一個半徑為R的圓形區(qū)域內存在磁感應強度為8、方向垂直于紙

D

面向里的勻強磁場，。為區(qū)域磁場圓心?，F有一質量為加，帶電量為切（9>。）的粒子從距直徑為萬

的尸點平行于直徑方向射入磁場，其運動軌跡通過磁場圓心O。不計粒子重力，則下列說法正確的是

IX'、、

I、

XX

I

；.XXOXX

*----------------------1

'XX1XX'

?，

1，

；XX/

B.粒子射入磁場的速率為警

A.粒子運動的軌道半徑為R

C.粒子在磁場中運動時間為麗D.粒子會從。點正下方射出磁場

11.（2024?吉林白城?三模）兩個質量相同的帶電粒子。、b,從圓上/點沿40方向進入垂直于紙面向里的

圓形勻強磁場，。為圓心，其運動軌跡如圖所示，兩粒子離開磁場區(qū)域的出射點連線過圓心。，且與/。方

向的夾角為60。，兩粒子在磁場中運動的時間相等。不計粒子的重力，則（）

B.a、6兩粒子在磁場中運動的速度之比為2:3

C.a、6兩粒子的電荷量之比為1:3

D.a、6兩粒子在磁場中運動的周期之比為2:1

12.（2024?貴州?三模）如圖所示，空間有平行于x軸的勻強磁場（磁場區(qū)域足夠大），磁場的磁感應強度大

小為8,方向沿x軸正方向。質量為加、帶電量為q的粒子從坐標原點。以大小為先的速度射出，該速度

平行于無,平面且與x軸的夾角為6=37。，粒子重力不計。規(guī)定：沿著x軸正方向看去，平面左邊區(qū)

域為內側、平面右邊區(qū)域為外側。sin37°=0.6,cos37°=0.8o則粒子離開。點后的運動過程中，下列

說法正確的是（）

A.第一次返回x軸時到。點的距離為空等

5qB

3兀加

B.相鄰兩次回到x軸的時間間隔為二

C.運動過程中離x軸的最大距離為弊

5qB

D.相鄰兩次回到x軸的時間間隔內粒子在xOy平面內側和外側運動的時間相等

13.（2024?貴州,模擬預測）如圖所示，在該區(qū)域存在一個方向垂直于紙面向里、磁感應強度大小為8的圓

形磁場區(qū)域（圖中未畫出），一個質量為心、電荷量為g的帶正電粒子從〃點以水平向左的初速度射入磁場

中，M點在磁場中，一段時間后從N點穿過豎直線MN,在N點時運動方向與MN成30。角，長度為

3L,不計粒子重力，下列說法正確的是（）

A.從又到N過程中粒子所受洛倫茲力的沖量大小為期等

B.粒子從"到N所用的時間為"

3Bq

C.粒子在磁場中做圓周運動的半徑為L

2l2

D.圓形勻強磁場區(qū)域的最小面積為7r匹

4

14.（2024?河北邯鄲?三模）如圖所示，在x軸上方存在磁感應強度大小為5、方向垂直于平面向里的勻強磁

場。X軸上放置一無限長擋板，擋板上必N兩點的坐標分別為［go］和g,o）,坐標為字）的尸點

存在一粒子源，可以在無S平面內向各個方向均勻發(fā)射速率為%比荷為幺的正電粒子，不計粒子重力及粒

m

子間相互作用，下列說法正確的是（）

A.帶電粒子在磁場中順時針運動

B.若v=Xl%，則打在擋板上的粒子數占總數的2

2m2

C.若v=1幽，則擋板上有粒子打到的線段長度為6+?

2m2

D.若"=用，將擋板撤去，則兒W之間各處均有粒子通過

2m

15.（2024?廣西柳州?三模）如圖所示，"N上方存在勻強磁場，同種粒子。力從O點射入勻強磁場中，兩粒

子的入射方向與磁場邊界"N的夾角分別為30。和60。，且均由P點射出磁場，則“力兩粒子（）

xxxxxxxx

Xx,-xXXX\XX

XX/XXXXXX

X

X

X

MOP~N

A.運動半徑之比為百：1B.初速率之比為1:百

C.運動時間之比為5:2D.運動時間之比為6:5

16.（2024?四川巴中?一模）在平面直角坐標系X0中有如圖所示的有界勻強磁場區(qū)域，磁場上邊界是

O'（0,4d）點為圓心，半徑為R=5"的一段圓弧，圓弧與x軸交于M（-3d,0）、N（3d,0）兩點，磁場下邊界是

以坐標原點。為圓心，半徑為r=3d的一段圓弧。現有一束帶負電的粒子沿x軸負方向以速度?射入該磁

場區(qū)域。已知磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小為3=署，帶電粒子質量為加，電荷量大小為q,

4dq

不計粒子重力。下列說法中正確的是（）

A.正對O'點入射的粒子離開磁場后不會過O點

B.若粒子速度變?yōu)?%,正對O'點入射的粒子離開磁場后一定過。點

143nd

C.粒子在磁場區(qū)域運動的最長時間為

45%

D.所有入射粒子都一定過。點

17.（2024?安徽淮北?二模）在電子技術中，科研人員經常通過在適當的區(qū)域施加磁場控制帶電粒子的運動。

如圖所示，正方形?；伊呴L為一束相同的正離子以相同的速度v垂直湖邊射入，如果在?；伊Φ哪硡^(qū)域

內存在著磁感應強度大小為8、方向垂直紙面的勻強磁場，最終所有離子均從。點射出，則（）

d

c

A.磁場方向垂直紙面向里B.離子的比荷為三

DL

qrT

C.磁場區(qū)域的最小面積為貯D.離子在磁場中運動的最長時間為手

42V

18.(2024?四川成都?模擬預測)如圖所示,邊長為L的等邊三角形abc區(qū)域外存在著垂直于abc所在平面

的勻強磁場，磁感應強度大小為及P、0均為邊的三等分點。f=0時刻，磁場方向正好垂直于外。所

在平面向里，帶