（全国通用）高考物理第九章微专题67带电粒子在圆形边界磁场场中的运动加练半小时（含解析）

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1、带电粒子在圆形边界磁场场中的运动[方法点拨]　(1)带电粒子进入圆形边界磁场，一般需要连接磁场圆圆心与两圆交点(入射点与出射点)连线，轨迹圆圆心与两交点连线.(2)轨迹圆半径与磁场圆半径相等时会有磁聚焦现象.(3)沿磁场圆半径方向入射的粒子，将沿半径方向出射.1.(多选)如图1所示，ABCA为一个半圆形的有界匀强磁场，O为圆心，BO⊥AC，F、G分别为半径OA和OC的中点，D、E点位于边界圆弧上，且DF∥EG∥BO.现有三个相同的带电粒子(不计重力)以相同的速度分别从B、D、E三点沿平行BO方向射入磁场，其中由B点射入磁场的粒子1恰好从C点射出，由D、E两点射入的粒子2和粒子

2、3从磁场某处射出，则下列说法正确的是(　　)图1A.粒子2从O点射出磁场B.粒子3从C点射出磁场C.粒子1、2、3在磁场中的运动时间之比为3∶2∶3D.粒子2、3经磁场偏转角相同2.(2018·四川省德阳市三校联合测试)如图2所示，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，一电荷量为q、质量为m的负离子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为.已知离子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则离子的速率为(不计重力)(　　)图2A.B.C.D.3.(多选)如图3所示，匀强磁场方向垂直于纸面向里，在纸面内有

3、一半径为R的圆周、圆心为O.一带电粒子质量为m、电荷量为＋q，从圆周上的M点以速度v0射向圆心，经过一段时间从圆周上的N点离开圆周，已知经过N点时的速度方向与从M点射入时的速度方向夹角为θ(图中未画出)，不计重力，则(　　)图3A.磁感应强度大小为B.磁感应强度大小为C.粒子经历此过程的时间为D.粒子经历此过程的时间为4.(2018·河南省中原名校第五次联考)如图4所示，在半径为R的圆形区域充满着匀强磁场，有一带电粒子以某一初速度v0从A点对着圆形磁场的圆心O点射入，刚好垂直打在与初速度方向平行放置的屏MN上.不考虑粒子所受的重力.下列有关说法中不正确的是(　　)图4A.该粒

4、子一定带正电B.只增加粒子的速率，粒子在磁场中运动的时间将会变长C.只增加粒子的速率，粒子一定还会从磁场射出，且射出磁场方向的反向延长线一定仍然过O点D.只改变粒子入射的方向，粒子经磁场偏转后仍会垂直打在屏MN上5.(多选)(2018·福建省蒲田八中暑假考)如图5所示，匀强磁场分布在半径为R的圆形区域MON内，Q为半径ON上的一点且OQ＝R，P点为边界上一点，且PQ与MO平行.现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力及粒子间的相互作用)，其中粒子1从M点正对圆心射入，恰从N点射出，粒子2从P点沿PQ射入，下列说法正确的是(　　)图5A.粒子2一定从N点射出

5、磁场B.粒子2在P、N之间某点射出磁场C.粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3∶2D.粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为2∶16.(多选)(2018·黑龙江省牡丹江一中模拟)如图6所示，在以直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy所在平面向里的匀强磁场.一带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处，以速度v沿x轴负方向射入磁场，粒子恰好能从磁场边界与y轴的交点C处沿y轴正方向飞出磁场，之后经过D点，D点的坐标为(0,2r)，不计带电粒子所受重力.若磁场区域以A点为轴，在xOy平面内顺时针旋转45°后，带电粒子仍以速度v沿

6、x轴负方向射入磁场，飞出磁场后经过y＝2r直线时，以下说法正确的是(　　)图6A.带电粒子仍将垂直经过y＝2r的这条直线B.带电粒子将与y＝2r的直线成45°角经过这条直线C.经过y＝2r直线时距D的距离为(－1)rD.经过y＝2r直线时距D的距离为(2－)r7.如图7所示，空间有一圆柱形匀强磁场区域，O点为圆心，磁场方向垂直于纸面向外.一带正电的粒子从A点沿图示箭头方向以速率v射入磁场，θ＝30°，粒子在纸面内运动，经过时间t离开磁场时速度方向与半径OA垂直.不计粒子重力.若粒子速率变为，其他条件不变，粒子在圆柱形磁场中运动的时间为(　　)图7A.B.tC.D.2t8.(多

7、选)如图8所示是一个半径为R的竖直圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，磁感应强度方向垂直纸面向内.有一个粒子源在圆上的A点不停地发射出速率相同的带正电的粒子，带电粒子的质量均为m，运动的半径为r，在磁场中的轨迹所对应的圆心角为α.不计粒子重力，以下说法正确的是(　　)图8A.若r＝2R，则粒子在磁场中运动的最长时间为B.若r＝2R，粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场，则有关系式tan＝成立C.若r＝R，粒子沿着磁场的半径方向射入，则粒子在磁场中的运动时间为D.若r＝R，粒子沿着与半径方向成60°角