2025版高考物理一輪復習真題精練專題十磁場第23練帶電粒子在有界勻強磁場中的運動課件

第23練

帶電粒子在有界勻強磁場中的運動A1.[2022北京·7,3分,難度★★★☆☆]

正電子是電子的反粒子,與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷.在云室中有垂直于紙面的勻強磁場,從P點發(fā)出兩個電子和一個正電子,三個粒子運動軌跡如圖中1、2、3所示.下列說法正確的是(

)A.磁場方向垂直于紙面向里B.軌跡1對應的粒子運動速度越來越大C.軌跡2對應的粒子初速度比軌跡3的大D.軌跡3對應的粒子是正電子1.A

解析BC2.[2021湖北·9,4分,難度★★★☆☆](多選)一電中性微粒靜止在垂直紙面向里的勻強磁場中,在某一時刻突然分裂成a、b和c三個微粒,a和b在磁場中做半徑相等的勻速圓周運動,環(huán)繞方向如圖所示,c未在圖中標出.僅考慮磁場對帶電微粒的作用力,下列說法正確的是(

)A.a帶負電荷B.b帶正電荷C.c帶負電荷D.a和b的動量大小一定相等

解析A3.[2021北京·12,3分,難度★★★☆☆]如圖所示,在xOy坐標系的第一象限內(nèi)存在勻強磁場.一帶電粒子在P點以與x軸正方向成60°的方向垂直磁場射入,并恰好垂直于y軸射出磁場.已知帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q,OP=a.不計重力.根據(jù)上述信息可以得出(

)A.帶電粒子在磁場中運動的軌跡方程B.帶電粒子在磁場中運動的速率C.帶電粒子在磁場中運動的時間D.該勻強磁場的磁感應強度

解析C

解析C

解析

AD6.[2022遼寧·8,6分,難度★★★☆☆](多選)粒子物理研究中使用的一種球狀探測裝置橫截面的簡化模型如圖所示.內(nèi)圓區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場,外圓是探測器.兩個粒子先后從P點沿徑向射入磁場,粒子1沿直線通過磁場區(qū)城后打在探測器上的M點,粒子2經(jīng)磁場偏轉后打在探測器上的N點.裝置內(nèi)部為真空狀態(tài),忽略粒子重力及粒子間的相互作用力.下列說法正確的是(

)A.粒子1可能為中子B.粒子2可能為電子C.若增大磁感應強度,粒子1可能打在探測器上的Q點

D.若增大粒子入射速度,粒子2可能打在探測器上的Q點

解析ACD

解析8.[2022江蘇·13,8分,難度★★★☆☆]利用云室可以知道帶電粒子的性質(zhì).如圖所示,云室中存在磁感應強度大小為B的勻強磁場,一個質(zhì)量為m、速度為v的電中性粒子在A點分裂成帶等量異號電荷的粒子a和b,a、b在磁場中的徑跡是兩條相切的圓弧,相同時間內(nèi)的徑跡長度之比la∶lb=3∶1,半徑之比ra∶rb=6∶1.不計重力及粒子間的相互作用力.求:(1)粒子a、b的質(zhì)量之比ma∶mb;(2)粒子a的動量大小pa.

解析答案

(1)若粒子經(jīng)電場一次加速后正好打在P點處的粒子靶上,求可調(diào)電源電壓U0的大小;(2)調(diào)整電壓的大小,使粒子不能打在擋板OM上,求電壓的最小值Umin;(3)若粒子靶在負極板上的位置P點左右可調(diào),則負極板上存在H、S兩點(CH≤CP<CS,H、S兩點未在圖中標出),對于粒子靶在HS區(qū)域內(nèi)的每一點,當電壓從零開始連續(xù)緩慢增加時,粒子靶均只能接收到n(n≥2)種能量的粒子,求CH和CS的長度(假定在每個粒子的整個運動過程中電壓恒定).

解析答案

A10.[2022廣東·7,4分,難度★★★☆☆]如圖所示,一個立方體空間被對角平面MNPQ劃分成兩個區(qū)域,兩區(qū)域分布有磁感應強度大小相等、方向相反且與z軸平行的勻強磁場.一質(zhì)子以某一速度從立方體左側垂直O(jiān)yz平面進入磁場,并穿過兩個磁場區(qū)域.下列關于質(zhì)子運動軌跡在不同坐標平面的投影中,可能正確的是(

)新考法10.A根據(jù)題述情境,質(zhì)子垂直O(jiān)yz平面進入磁場,由左手定則可知,質(zhì)子先向y軸正方向偏轉穿過MNPQ平面,再向x軸正方向偏轉,所以A可能正確,B錯誤;該軌跡在Oxz平面上的投影為一條平行于x軸的直線,CD錯誤.解析BD11.[2023全國甲·20,6分,難度★★★☆☆](多選)光滑剛性絕緣圓筒內(nèi)存在著平行于軸的勻強磁場,筒上P點開有一個小孔,過P的橫截面是以O為圓心的圓,如圖所示.一帶電粒子從P點沿PO射入,然后與筒壁發(fā)生碰撞.假設粒子在每次碰撞前、后瞬間,速度沿圓上碰撞點的切線方向的分量大小不變,沿法線方向的分量大小不變、方向相反;電荷量不變.不計重力.下列說法正確的是(

)A.粒子的運動軌跡可能通過圓心OB.最少經(jīng)2次碰撞,粒子就可能從小孔射出C.射入小孔時粒子的速度越大,在圓內(nèi)運動時間越短D.每次碰撞后瞬間,粒子速度方向一定平行于碰撞點與圓心O的連線新考法11.BD

假設粒子帶負電,作出粒子在圓筒中的幾種可能的運動情況.如圖1所示,由幾何關系可知△O1PO≌△O1QO,所以∠O1PO=∠O1QO,又粒子沿直徑射入,∠O1PO=90°,則∠O1QO=90°,O1Q⊥OQ,則每次碰撞后瞬間,粒子速度方向一定平行于碰撞點與圓心O的連線,D對;粒子