高考专题---矩形边界和正多边形边界磁场问题-高考物理100考点---精校解析 Word版

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1、100考点最新模拟题千题精练9-9一.选择题1.(2016·山东淄博模拟)如图所示,正方形abcd区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,O点是cd边的中点。一个带正电的粒子(重力忽略不计)从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形区域内,经过时间t0刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°的方向(如图中虚线所示),以各种不同的速率射入正方形内,那么下列说法正确的是A.该带电粒子不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场B.若该带电粒子从ab边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是t0C.若该带电粒子从bc

2、边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是D.若该带电粒子从cd边射出磁场,它在磁场中经历的时间一定是【参考答案】AD【名师解析】根据题述一个带正电的粒子(重力忽略不计)从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形区域内,经过时间t0刚好从c点射出磁场,则时间t0为带电粒子在磁场中运动的半个周期。使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°的方向(如图中虚线所示),以各种不同的速率射入正方形内,画出各种可能的运动轨迹,可以看出不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场,选项A正确。若该带电粒子从ab边射出磁场,它在磁场中经历的时间一定

3、小于t0,选项B错误。若该带电粒子从bc边射出磁场,它在磁场中经历的时间不可能是,可能是t0,选项C错误。若该带电粒子从cd边射出磁场,它在磁场中运动轨迹为5/6圆弧,经历的时间一定是,选项D正确。【技巧点拨】】解答此题,若对各个选项叙述的情景画出轨迹图,有助于正确判断。2.(2016·陕西宝鸡一模)如图所示,横截面为正方形abcd的有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。一束电子以大小不同、方向垂直ad边界的速度飞入该磁场,不计电子重力及相互之间的作用,对于从不同边界射出的电子,下列判断正确的是(  )A.从ad边射出的

4、电子在磁场中运动的时间都相等B.从c点离开的电子在磁场中运动时间最长C.电子在磁场中运动的速度偏转角最大为πD.从bc边射出的电子的速度一定大于从ad边射出的电子的速度【参考答案】ACD3.(2016高考四川理综物理)如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域,当速度大小为vb时,从b点离开磁场,在磁场中运动的时间为tb,当速度大小为vc时,从c点离开磁场,在磁场中运动的时间为tc,不计粒子重力。则A.vb:vc=1:2,tb:tc=2:1B.vb:vc=2:

5、2,tb:tc=1:2C.vb:vc=2:1,tb:tc=2:1D.vb:vc=1:2,tb:tc=1:2【参考答案】A考点:带电粒子在匀强磁场中的运动4.(2016湖州七市联考)如图所示,边长为l的正六边形abcdef中,存在垂直该平面向内的匀强磁场,磁感应强度大小为B.a点处的粒子源发出大量质量为m、电荷量为+q的同种粒子,粒子的速度大小不同,方向始终垂直ab边且与磁场垂直,不计粒子的重力,当粒子的速度为v时,粒子恰好经过b点,下列说法正确的是A.速度小于v的粒子在磁场中运动时间为B.经过c点的粒子在磁场中做圆周运

6、动的半径为lC.经过d点的粒子在磁场中运动的时间为D.速度大于4v的粒子一定打在cd边上【参考答案】B【命题意图】本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动及其相关的知识点。5.(2016济南模拟)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示。粒子源S发出两种带正电的同位素粒子甲和乙,两种粒子从S出来时速度很小,可忽略不计,粒子经过加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场(图中线框所示),最终打到照相底片上。测得甲、乙两种粒子打在照相底片上的点到入口的距离之比为5︰4,则它们在磁场中运动的时间之比是A.

7、5︰4B.4︰5C.25︰16D.16︰25【参考答案】C【命题意图】本题考查了质谱仪、洛伦兹力和带电粒子在匀强磁场中的运动、动能定理及其相关的知识点。二.计算题1.如图所示,在一个边长为a的正六边形区域内存在磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场.三个相同带正电的粒子,比荷为q/m,先后从A点沿AD方向以大小不等的速度射入匀强磁场区域,粒子在运动过程中只受磁场力作用.已知编号为①的粒子恰好从F点飞出磁场区域,编号为②的粒子恰好从E点飞出磁场区域,编号为③的粒子从ED边上的某一点垂直边界飞出磁场区域.求:(1)编

8、号为①的粒子进入磁场区域的初速度大小;(2)编号为②的粒子在磁场区域内运动的时间;(3)编号为③的粒子在ED边上飞出的位置与E点的距离.【名师解析】(1)设编号为①的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为r1,初速度大小为v1,则有:qv1B=m 由几何关系可得:r1=,解得:v1=由几何关系可得,粒子在正六边形区域磁场运动过

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