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高考物理知识点《粒子在有界磁场中运动》试题特训（2018年最新版）(二)
 参考答案：C 本题解析： 本题难度：简单 2、计算题 如图所示，在某空间实验室中，有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.10 T，磁场区域半径r＝ 参考答案：解：(1)离子在磁场中做匀速圆周运动，在左右两区域的运动轨迹是对称的，如图，设轨迹半径为R，圆周运动的周期为T 本题解析： 本题难度：困难 3、选择题 如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的正离子，沿着垂直于磁感线、平行于极板的方向竖直向上射入正交的匀强电场和匀强磁场里，结果有些离子保持原来的运动方向，未发生偏转．如果让这些未偏转的离子进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分裂为几束．对这些能够进入后一个磁场的离子，下列说法中正确的是（ ） |
参考答案：经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=EB；
进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式R=mvqB，只能说明比荷不同，故A错误，B错误，C错误，D正确；
故选D．
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的粒子，恰好从e点射出，粒子的重力不计，则（ ）
A．如果粒子的速度增大为原来的二倍，磁场的磁感应强度不变，也将从e点射出
B．如果粒子的速度增大为原来的二倍，磁场的磁感应强度也变为原来的二倍，将从d点射出
C．如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的
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参考答案：
A、如果粒子的速度增大为原来的二倍，磁场的磁感应强度不变，由半径公式r=mvqB可知，半径将为原来的2倍，粒子不可能从e点射出．故A错误．
B、如果粒子的速度增大为原来的二倍，磁场的磁感应强度也变为原来的二倍，由半径公式r=mvqB可知，半径不变，仍从e点射出．故B错误．
C、设正方形的边长为2a，则粒子从e点射出时，轨迹半径为
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图所示，在平行于纸面的平面上建立一个xoy平面直角坐标系，在此坐标系的第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．一个反质子（质量与质子相同，电荷与质子等值反性）和一个．粒子从坐标原点0垂直磁场方向以相同速度v进入磁场中，速度方向与x轴夹角为30°．已知，反质子的质量为m，带电量为e且为负电荷，a粒子的质量为4m，带电量为2e．
（1）反质子和a粒子在磁场中运动时间之比是多少？
（2）分别求出这两个粒子射出磁场区时的位置坐标．
参考答案：（1）依题知粒子在磁场中受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，设圆周运动半径为R，周期为T，由牛顿第二定律得
? qvB=mmv2R
则得 R=mvqB，T=2πRv=2πmqB
反质子的轨道半径为RP′=mveB，周期为TP′=2πmeB
α粒子的轨道半径为 Rα=4mv2eB=2mveB
Tα=2π?4m2eB=4πmeB
它们的运动轨迹如图所示，由几何知识知，反质子运动的轨迹对应的圆心角为θ1=60°=π3
α粒子运动的轨迹对应的圆心角为θ2=120°=2π3
则反质子在磁场中运动的时间为 tP′=16TP′=16×2πmeB=mπ3eB
α粒子在磁场中运动的时间为tα=13Tα=4πm3eB
∴反质子和α粒子在磁场中运动时间之比是tP′tα=14
（2）反质子和α粒子这两个粒子射出磁场区时的横坐标和纵坐标分别为xP′和yα．
根据几何知识得
? xP′=2RP′sin30°? yα=2Rα=2
本题解析：
本题难度：一般
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m，左侧区圆心为O1，磁场向里，右侧区圆心为O2，磁场向外。两区域切点为C。今有质量m＝3.2×10－26 kg，带电荷量q＝1.6×10－19 C的某种离子，从左侧区边缘的A点以速度v＝106 m/s正对O1的方向垂直磁场射入，它将穿越C点后再从右侧区穿出。求： 
?① 
?② 
?③，T＝
?④ 
，则θ＝30° 
×2θ＝
?⑥ 
s＝4.19×10－6 s