2018年高考物理人教版考前练习：带电粒子在磁场、有界磁场中的运动

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1、带电粒子在磁场、有界磁场中的运动1.在xOy坐标系的I、W象限有垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴上力点（厶0）同时以相同速率v沿不同方向发出a、b两个相同带电粒子（粒子重力不计），其中g沿平行+y方向发射，经磁场偏转后，均先后到达丿轴上的3点（0,J亍厶），则两个粒子到达B点的时间差为A如VB"兀厶3v4兀厶C.——3v8兀厶D.——3v2.如图所示，"cd是一个边长为厶的正方形，它是Z兹感应强度为3的匀强磁场横截面的边界线。一带电粒子从ad边的中点O垂直于磁场方向射入其速度方向与边成&=30°角。已知该带

2、电粒子所带电荷量为+g、质量为加,重力不计，若要保证带电粒子从ad边射出，则a“XXX：1IXXX!IXXX：I5XId•—vxXX：A.粒子轨道半径最大值为―4B.粒子轨道半径最大值为土33nmC.该带电粒子在磁场中飞行的时间为——5BqD.则该带电粒子入射吋的最大速度为@仏3m3.如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率经过卩点，在纸面内沿不同的方向射入磁场。若粒子射入速率为儿，这些粒子在该场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入

3、速率为冬，相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则岭：岭为A.73:2B.x/2：lc.x/3：lD.3：x/21.平面OM和平面ON之间的夹角为30。，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为〃?，电荷量为q(q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30。角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平

4、面交线O的距离为mvx/3wvD.qB2mvD.2.如图，A.C两点分别位于x轴和尹轴上，ZOC4=30。，CM的长度为厶在△OC4区域内有垂直于xQy平面向里的匀强磁场。质量为加、电荷量为q的带正电粒子，以平行于，轴的方向从0/边射入磁场。已知粒子从某点射入时，恰好垂直于OC边射出礒场，且粒子在磁场中运动的时间为心不计重力°(1)求磁场的磁感应强度的大小；(2)若粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场，恰好从OC边上的同一点射出磁场，求该粒子这两次在磁场中运动的时间之和；(3)若粒子从某点射入磁场后，其

5、运动轨迹与边相切，且在磁场内运动的时间为-/0,求粒子此次入射速度的3大小。3.如图所示，左右边界分别为PP‘、QQf的匀强磁场的宽度为d,长度足够长，磁感应强度大小为方向垂直纸面向里。一个质量为加、电荷量大小为q的粒子，以与左边界PP'成&=45°的速度切垂直射入磁场。不计粒子重力，为了使粒子不能从边界OQf射出，求：(1)当粒子带正电时，H)的最大值是多少？•xxx当粒子带负电时，"0的最大值是多少？(3)两种情况下粒子在磁场中运动的时间之比是多少？1.如图所示，在x轴上方存在垂直xOy平面向外的匀强

6、磁场，坐标原点O处有一粒子源,可向x轴和x轴上方的各个方向不断地发射速度大小均为卩、质量为加、带电量为+q的同种带电粒子。在x轴上距离原点X0处垂直于X轴放置一个长度为X()、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板尸(粒子一旦打在金属板尸上，其速度立即变为零)。现在观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端，且速度方向与y轴平行。不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力。求:(1)磁感应强度3的大小；(2)被薄金属板接收的粒子在磁场运动的最短时间与最长时间；(3)若在y轴上另放置一个能接收带电粒子的扌当板

7、，使薄金属板P右侧不能接收到带电粒子，求挡板的最小长度。2.如图所示，在直角坐标系xQy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域丨和II,充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场，区域I的磁感应强度大小为3(),区域II的磁感应强度大小可调，C点坐标为(4L,3厶),M点为qB0LOC的中点。质量为加带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场II中，速度大小为不计粒子2m所受重力，粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场。XXXXXIXX•XX•X尸•/M••X11X•XXX(1)若粒子无法进入区

8、域I中，求区域II磁感应强度大小范围；(2)若粒子恰好不能从/C边射出，求区域II磁感应强度大小。1.如图所示，在xOy平面第一象限内的某区域有垂直平面匀强磁场(没画出),一个质量为加、电荷量为@的电带粒子。由尹轴上的卩点开始运动，初速度为巾，方向沿兀轴正方向；P到O的距离为的厶；后来，粒子经过x轴上的Q点，此时速度方向与x轴负方向的夹角为&二60°,Q到。的距离为2厶，磁场的磁感应強度(1)求带电粒子从卩点运动到0点所用的时