高考物理最新模拟题精选训练(磁场)专题03 带电粒子在磁场中的运动(含解析)

专题03 带电粒子在磁场中的运动

1．(2017云贵川百校大联考)一带电粒子垂直匀强磁场方向射入磁场，运动过程中只受到洛仑磁力的作用．下列说法正确的是（）

A．粒子的速度不变 B．粒子的动能不变

C．粒子的加速度不变 D．粒子的运动方向不变

【参考答案】B．

2．（2017江西红色七校联考）如图所示，在竖直平面一圆形区域内存在垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场，O点是圆形区域的圆心．一带电粒子（不计重力）从A点沿AO方向水平射入，速度为v0，偏转60°之后从B点射出．现把圆形区域的磁场改为竖直方向的匀强电场E，使带电粒子仍以原速度沿AO方向射入从B点射出，则（）

A．E=B．E=

C．E=D．E=BV0

【参考答案】A．

3.（2017河北石家庄二中模拟）如图所示，S 处有一粒子源，可向纸面内任意方向不断地均匀发射质量为kg m 2710

4.6-⨯=,带电量C q 19102.3-⨯+=,速度s m v /100.16⨯=的带电粒子，有一垂直纸面的感光板，其在纸面内的长度为0.4m,中点O 与S 连线垂直板，OS 距离为0.2m ，板下表面和上表面被粒子击中会把粒子吸收，整个平面充满方向垂直于纸面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度为B =0.1T,不考虑粒子间的相互作用，则

A ．粒子打板前均逆时针做匀速圆周运动

B ．所有粒子都可以打到板上

C ．所有打中板的粒子中运动时间最长的粒子时间为

qB

m 23π D ．稳定后某时刻，击中上、下板面粒子之比为1:1

【参考答案】.AD

【命题意图】本题考查洛伦兹力、牛顿运动定律、带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关知识点。

4．（2017广西崇左摸底）图中虚线PQ上方有一磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．O是PQ上一点，在纸面内从O点向磁场区域的任意方向连续发射速率为v0的粒子，粒子电荷量为q、质量为m．现有两个粒子先后射入磁场中并恰好在M点相遇，MO与PQ 间夹角为60°，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（）

A．两个粒子从O点射入磁场的时间间隔可能为

B．两个粒子射入磁场的方向分别与PQ成30°和60°角

C．在磁场中运动的粒子离边界的最大距离为

D．垂直PQ射入磁场中的粒子在磁场中的运动时间最长

【参考答案】AC

【名师解析】明确两粒子在磁场中运动周期和半径，以正粒子为例进行分析，明确转过的角度规律，从而明确粒子的运动情况，根据圆周运动的规律即可明确最大距离和最长时间．

以粒子带正电为例分析，先后由O点射入磁场，并在M点相遇的两个粒子轨迹恰好组成一个完整的圆，从O点沿OP方向入射并通过M点的粒子轨迹所对圆心角为240°，根据带电粒子在磁场中运动周期T=

可知，该粒子在磁场中运动的时间t 1==，则另一个粒子轨迹所对圆心角为120°，该粒子运动时间t 2=

，可知，两粒子在磁场中运动的时间差可能为△t=，故A 正确； 射入磁场方向分别与PQ 成30°和60°角的两粒子轨迹所对圆心角之和不是360°，不可能在M 点相遇，故B 错误；

在磁场中运动的粒子离边界的最大距离为轨迹圆周的直径d=，故C 正确；沿OP 方向入射的粒子在磁场中运动的轨迹所对圆心角最大，运动时间最长，故D 错误；

5.（2016重庆模拟）如图，匀强磁场垂直于纸面，磁感应强度为B 。某种比荷为q/m 、速度大小为v 的一群离子以一定发散角α由原点O 出射，y 轴正好平分该发散角，离子束偏转后打在x 轴上长度为L 的区域MN 内，则cos(α/2)为

A ．12-4BqL mv

B ．1-2BqL mv

C ．1-4BqL mv

D ．1-BqL mv

【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。

6.(2016·陕西渭南联考)在真空室中，有垂直于纸面向里的匀强磁场，三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图所示的初速度v 1、v 2和v 3经过平板MN 上的小孔O 射入匀强磁场，这三个质子打到平板MN 上的位置到小孔O 的距离分别是s 1、s 2和s 3，不计质子重力，则有( )

A.s 1＞s 2＞s 3

B.s 1＜s 2＜s 3

C.s 1＝s 3＞s 2

D.s 1＝s 3＜s 2

【参考答案】D

7. (多选)(2015·湖北名校联考)如图所示，直线MN 上方存在范围足够大的磁感应强度为B 的匀强磁场，一质子(质量为m 、电荷量为e )以速度v 从O 点沿与MN 成30°角的方向射入磁场中，若不计质子重力，则( )

A.质子从磁场中射出时距O 点的距离为mv qB

B.质子从磁场中射出时距O 点的距离为

3mv qB

C.质子在磁场中运动的时间为3πm 5qB

D.质子在磁场中运动的时间为5πm 3qB

【参考答案】AD

【名师解析】

由左手定则可判断出质子应落在OM 之间，设质子从磁场中射出时距O 点的距离为d ，其运动轨迹如图所示，由图示的几何关系可知r sin 30°＝d 2

，即r ＝d ，粒子做圆周运动满足qvB ＝

m v 2r ，所以d ＝mv qB

，A 正确，B 错误；质子在磁场中运动轨迹所对应的圆心角为300°，所以质子在磁场中运动的时间为t ＝300°360°T ＝5πm 3qB

，C 错误，D 正确。

8、（2016全国理综III 丙卷）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m ，电荷量为q （q >0）。粒子沿纸面以大小为v 的速度从PM 的某点向左上方射入磁场，速度与OM 成30°角。已知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面交线O 的距离为

A. B.

C. D.

【参考答案】D