高考物理知识大全《粒子在有界磁场中运动》高频试题强化练习（2020年最新版）(八) 2020-08-09 23:15:13 【大 中 小】 1、选择题  如图所示，在x＞0、y＞0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B．现有一质量为m、电量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入磁场．在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出磁场．不计重力的影响，由这些信息可以确定的是（　　） A．能确定粒子通过y轴时的位置 B．能确定粒子速度的大小 C．能确定粒子在磁场中运动所经历的时间 D．能确定粒子带电性质 参考答案： 由题意可知，带电粒子要垂直于y轴离开磁场，可得知带电粒子逆时针运动，由左手定则可判断粒子带正电；带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，可知离开磁场通过y轴时的位置的位置为y=x0；并得到运动的半径为R=x0，由半径公式R=mvqB可求出粒子的速度为v=qBx0m；带电粒子是垂直于y轴离开磁场的，顾可知带电粒子在磁场中运动了14圆周，即时间是14T，又因T=2πmqB，粒子的运动时间为πm2qB．四个选项全对． 故选：ABCD 本题解析： 本题难度：简单 2、选择题  如图所示为某种物质发出的射线（粒子束）进入磁场后的运动情况，由图可判断出（　　） A．射线Ⅰ带正电 B．射线Ⅲ带负电 C．射线Ⅲ带正电 D．射线Ⅱ带负电

参考答案：由图形可知I受力向左，由左手定则可知，射线I带正电，故A正确；
射线II在磁场中不偏转，说明Ⅱ不带电，故C、D错误；
射线Ⅲ向右偏转，则由左手定则可知，Ⅲ带负电，故B正确；
故选AB．

本题解析：

本题难度：简单

3、选择题  如图，将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板电容器A、B两极板上，开始时B板的电势比A板高，有一位于极板中间的电子，在t=0时刻由静止释放，它只在电场力作用下开始运动，设A、B两板间距足够大，则

A.电子一直向A板运动
B.电子一直向B板运动
C.电子先向A板运动，再向B板运动，再返回，如此做周期性运动
D.电子先向B板运动，再向A板运动，再返回，如此做周期性运动

参考答案：B

本题解析：试题分析：0～0.25 s内电子向左加速，0.25～0.5 s内向左减速，a大小相同，0.5 s时速度为零.以后重复上述运动，电子一直向B板运动.B对；
考点：考查带电粒子在交变电场中的运动
点评：本题难度中等，处理带电粒子在交变电场中的运动问题，主要是明确粒子所受电场力方向与速度方向的关系，是结合牛顿第二定律的综合题目

本题难度：一般

4、选择题  如图所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(图中未面出)，且B上

参考答案：

本题解析：

本题难度：一般

5、计算题  (19分）如图所示，在xoy平面内，以O"(0,R）为圆心、R为半径的圆内有垂直平面向外的匀强磁场，x轴下方有垂直平面向里的匀强磁场，两区域磁感应强度大小相等。第四象限有一与x轴成45°角倾斜放置的挡板PQ，P、Q两点在坐标轴上，且OP两点间的距离大于2R，在圆形磁场的左侧0<y<2R的区间内，均匀分布着质量为m、电荷量为＋q的一簇带电粒子，当所有粒子均沿x轴正向以速度v射入圆形磁场区域时，粒子偏转后都从O点进人x轴下方磁场，结果有一半粒子能打在挡板上。不计粒子重力、不考虑粒子间相互作用力。求：

（1）磁场的磁感应强度B的大小；
（2）挡板端点P的坐标；
（3）挡板上被粒子打中的区域长度。

参考答案：（1）；（2）（，0 ）；（3）。

本题解析：（1）（8分）设一粒子自磁场边界A点进入磁场，该粒子由O点射出圆形磁场，轨迹如图甲所示，过A点做速度的垂线长度为r,C为该轨迹圆的圆心.连接AOˊ、CO，可证得ACOOˊ为菱形，根据图中几何关系可知：粒子在圆形磁场中的轨道半径r=R，（3分）
由 ?（3分）
得：?（2分）

（2）（4分）有一半粒子打到挡板上需满足从O点射出的沿x轴负方向的粒子、沿y轴负方向的粒子轨迹刚好与挡板相切，如图乙所示，过圆心D做挡板的垂线交于E点，（1分）
??（2分）
P点的坐标为（，0 ）?（1分）
（3）（7分）设打到挡板最左侧的粒子打在挡板上的F点，如图丙所示，OF=2R?①?（1分）

过O点做挡板的垂线交于G点，?
?②?（2分）
?③?（2分）
?④?（1分）
挡板上被粒子打中的区域长度l=FE=+= ?⑤ （1分）
（说明：如果用余弦定理求解，也给相应分，将②③ 的4分 分为公式和结果各给2分）

本题难度：一般

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