高考物理知识点总结《粒子在有界磁场中运动》高频试题巩固（2019年最新版）(六) 2019-12-13 02:34:38 【大 中 小】 1、选择题  如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点．有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P?点进入磁场．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的．将磁感应强度的大小从原来的B1?变为?B2，结果相应的弧长变为原来的一半，则等于（　　） A．2 B．3 C． D. 参考答案：D 本题解析： 本题难度：一般 2、选择题  如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是 [? ] A．在b、n之间某点 B．在n、a之间某点 C．a点 D．在a、m之间某点 参考答案：C 本题解析： 本题难度：一般 3、选择题  如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径．一不计重力的带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v，当速度方向与ab成30°角时，粒子在磁场中运动的时间最长，且为t；若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为（　　） A． 3 6 v B． 1 2 v C． 2 3 v D． 3 2 v

参考答案：设圆形区域的半径为R．
带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有：
qvB=mv2r，得 r=mvqB，r∝v．①
当粒子从b点飞出磁场时，入射速度与出射速度与ab的夹角相等，所以速度的偏转角为60°，轨迹对应的圆心角为60°．
根据几何知识得知：轨迹半径为 r1=2R；②
当粒子从a点沿ab方向射入磁场时，经过磁场的时间也是t，说明轨迹对应的圆心角与第一种情况相等，也是60°．
根据几何知识得，粒子的轨迹半径为 r2=

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里．一带负电的粒子（不计重力）从A点沿y轴正方向以v0速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，最后从P点射出．
（1）求电场强度的大小和方向；
（2）若仅撤去电场，带电粒子仍从A点以相同的速度射入，恰从圆形区域的边界M点射出．已知OM与x轴的夹角为θ=30°，求粒子比荷

q m

；
（3）若仅撤去磁场，带电粒子仍从A点射入，恰从圆形区域的边界N点射出（M和N是关于y轴的对称点），求粒子运动初速度的大小．

参考答案：（1）设带电粒子的质量为m，电荷量为q，初速度为v，电场强度为E．可判断出粒子受到的洛伦兹力沿X轴正方向，可知电场强度沿X轴正方向，且有：
qE=qV0B
解得：E=V0B
（2）仅有磁场时，带电粒子做匀速圆周运动，根据几何关系有：
R=rtana
由洛伦兹力充当向心力得：
qV0B=mV20r
解得：qm=

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  如图所示圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是(    )

A．a粒子速率最大
B．c粒子在磁场中运动的时间最长
C．c粒子速率最大
D．它们做圆周运动的周期

参考答案：C

本题解析：由带电粒子在磁场中的偏转半径公式R=，因为质量m、q、B都相等，所以半径越大的，速度也越大，因为c的半径最大，故它的速度最大，C正确；因为粒子的磁场中做圆周运动的周期为T=，大小是不变的，故D错误；而c粒子在磁场中的偏角最小，故它在磁场中的运动时间最短，B错误。
考点：粒子在磁场中的偏转。

本题难度：一般

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