專題13破解有界磁場-旋轉圓-放縮圓-平移圓-磁聚焦-沖刺高考物理小題限時集訓(原卷版)

13破解有界磁場旋轉圓放縮圓平移圓磁聚焦難度：★★★★☆建議用時：30分鐘正確率：/151．（2022·遼寧·高考真題）(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)域后打在探測器上的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2．（2023·黑龍江大慶·大慶中學?？家荒＃┤缦聢D，半徑為R的圓心區(qū)域中充滿了垂直于紙面向里，磁感應強度為B的勻強磁場，一不計重力的帶電粒子從圖中A點以速度v0垂直磁場射入，速度方向與半徑方向成45°角，當該粒子離開磁場時，速度方向恰好改變了180°A．該粒子帶正電B．該粒子的比荷為2C．該粒子出磁場時速度方向的反向延長線通過O點D．該粒子在磁場中的運動時間為23．（2023·河南·統(tǒng)考二模）(多選)如圖所示，在邊長為L的正方形ABCD區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強電場E，一不計重力的帶電粒子從C點沿CA方向以速度v0射入，粒子經(jīng)過B點打在BD邊右側距離為L的光屏上的P點，現(xiàn)撤去電場，加上垂直紙面方向的勻強磁場B，仍讓該帶電粒子以速度v0從C點沿CA方向射入，粒子也經(jīng)過B點打在光屏上的Q點（P、A．EB的比值為2v0 B．C．光屏上PQ兩點的距離為L D．光屏上PQ兩點的距離為L4．（2023·廣東湛江·統(tǒng)考一模）如圖所示，空間正四棱錐P?ABCD的底邊長和側棱長均為a，此區(qū)域存在平行于CB邊由C指向B方向的勻強磁場，現(xiàn)一質量為m、電量為+q的粒子，以豎直向上的初速度v0從底面ABCD的中心O垂直于磁場方向進入磁場區(qū)域，最后恰好沒有從側面PBCA．2mv0qa B．4mv0qa5．（2023·湖北·模擬預測）(多選)如圖所示，平行板電容器水平放置，兩板M、N間距離為d，兩板間電勢差大小為U，板間存在垂直紙面的勻強磁場（圖中未畫出），電容器右側有一邊長為l的等邊三角形區(qū)域abc，區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，質量為m、帶電荷量為+q的粒子以初速度v沿兩板中軸線進入電容器，沿直線穿過電容器，又從ab邊的中點d平行于bc邊射入三角形區(qū)域，恰好從c點射出。粒子所受重力不計，下列說法正確的是（）A．板間磁場垂直紙面向里B．兩板間磁感應強度大小BC．三角形區(qū)域內(nèi)磁感應強度大小BD．三角形區(qū)域內(nèi)磁感應強度大小B6．（2023·山西·一模）(多選)如圖所示，空間存在方向垂直于紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場，abcd為磁場的邊界，其中bc段是半徑為R的四分之一圓弧，ab、cd的延長線通過圓弧的圓心，Mb長也為。在M點有一粒子源能在紙面內(nèi)以不同的速率垂直于ab發(fā)射質量為m、電荷量為的粒子，已知所有粒子均從圓弧邊界bc射出，不計粒子間的相互作用和重力。則（）A．從c點射出的粒子在磁場中運動的時間一定大于從b點射出的粒子在磁場中運動的時間B．從M點射出的粒子速率一定不大于C．粒子在磁場中運動的最短時間為D．粒子在磁場中運動的最短時間為7．（2023·湖南·校聯(lián)考模擬預測）(多選)一有界勻強磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向外，其邊界如圖中虛線所示，其中射線bc足夠長，∠abc=135°，其他地方磁場的范圍足夠大。一束質量為m、電荷量為q的帶正電粒子，在紙面內(nèi)從a點垂直于ab射入磁場，這些粒子具有各種速率，不計粒子重力和粒子之間的相互作用，以下說法正確的是（）A．從ab邊射出的粒子在磁場中運動的時間都相等B．從a點入射的粒子速度越大，在磁場中運動的時間越長C．粒子在磁場中的最長運動時間不大于πmD．粒子在磁場中的最長運動時間不大于3πm8．（2023·廣東·一模）在如圖所示的平面內(nèi)，存在寬為L的勻強磁場區(qū)域（足夠長、邊界上有磁場），勻強磁場的磁感應強度大小為B，左側邊界上有一離子源S，可以向紙面內(nèi)各方向發(fā)射質量為m、帶電荷量為+qq>0、速度大小為qBLA．離子在磁場中運動的最長時間為πmB．離子從右側邊界離開磁場時，在磁場中運動的最短時間為πmC．離子從右側邊界離開磁場時，在磁場中運動的最長時間為5πmD．離子從左側邊界離開磁場時，射入點與射出點間的最大距離為39．（2023·河北·高三統(tǒng)考）(多選)如圖所示，直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里且磁感應強度為B的勻強磁場，BC邊上O點處有一粒子源，可沿各個方向向三角形區(qū)域內(nèi)發(fā)射質量為m、帶電量為+q、初速度大小為v0=3qBL2m的粒子（不計重力），OB=3LA．粒子在磁場中運動的最短時間為πmB．粒子在磁場中運動的最長時間為πmC．AB邊上有粒子射出的長度為3D．從OB邊射出的粒子占粒子總數(shù)的110．（2023·貴州·統(tǒng)考二模）(多選)一勻強磁場垂直于xOy平面，分布在一個圓形區(qū)域內(nèi)。一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，某時刻經(jīng)過原點O，速度大小為v，方向沿x軸正方向，后來經(jīng)過y軸上點P時，速度方向與y軸正方向的夾角為30°，P到O的距離為d，如圖所示。若粒子重力忽略不計，點O在磁場中。則粒子從點O到P的時間t和磁場區(qū)域的最小半徑Rmin分別為（

A．t=(2π+33)dC．Rmin=311．（2023·福建龍巖·統(tǒng)考二模）(多選)如圖所示，直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場（圖中未畫出），AC邊長為l，∠B＝30o，一群比荷為qm的帶正電粒子以相同速度在CD范圍內(nèi)垂直AC邊射入，從D點射入的粒子恰好不從AB邊射出。已知從BC邊垂直射出的粒子在磁場中運動的時間為t，粒子在磁場中運動的最長時間為A．磁感應強度大小為πmqt B．粒子運動的軌道半徑為C．粒子射人磁場的速度大小為3πl(wèi)7t 12．（2023春·湖北襄陽?？迹┤鐖D所示，長方形abcd中，長ad=0.6m，寬ab=0.3m，O、e分別是ad、bc的中點，以e為圓心、eb為半徑的圓弧和以O為圓心、Od為半徑的圓弧組成的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場（eb邊界上無磁場），磁感應強度B=0.25T。一群不計重力、質量m=3×10-7kg、電荷量q=2×10-3C的帶正電粒子以速度v=5×102m/s沿垂直于ad且垂直于磁場方向射入磁場區(qū)域，則下列判斷正確的是（）A．從Od邊射入的粒子其出射點全部分布在Oa邊B．從aO邊射入的粒子其出射點全部分布在ab邊C．從Od邊射入的粒子其出射點全部分布在ab邊D．從ad邊射入的粒子其出射點均為b點13．（2023·山東·模擬預測）(多選)利用磁聚焦和磁控束可以改變一束平行帶電粒子的寬度，人們把此原理運用到薄膜材料制備上，使芯片技術得到飛速發(fā)展。如圖，寬度為r0的帶正電粒子流水平向右射入半徑為r0的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度大小為B0，這些帶電粒子都將從磁場圓上O點進入正方形區(qū)域，正方形過O點的一邊與半徑為r0的磁場圓相切。在正方形區(qū)域內(nèi)存在一個面積最小的勻強磁場區(qū)域，使匯聚到A．正方形區(qū)域中勻強磁場的磁感應強度大小為2BB．正方形區(qū)域中勻強磁場的磁感應強度大小為12C．正方形區(qū)域中勻強磁場的最小面積為2D．正方形區(qū)域中勻強磁場的最小面積為π?214．（2023·山東日照·日照一中?？寄M預測）(多選)如圖所示，擋板MQ左側區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，擋板中間空隙NP長度為L，紙面上O點到N、P的距離相等，均為L。O處有一粒子源，可向紙面所在平面的各個方向隨機發(fā)射速率相同的帶正電的粒子，粒子電荷量為q，質量為m，打到擋板上的粒子均被吸收。不計粒子重力和粒子間的相互作用。下列說法正確的是（）A．若粒子速率v=qBLm，粒子能從空隙NPB．若粒子速率v=qBLm，C．若粒子速率v=qBL2m，粒子能從空隙NPD．若粒子速率v=qBL2m，15．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）(多選)在如圖所示的平面內(nèi)，分界線SP將寬度為L的矩形區(qū)域分成兩部分，一部分充滿方向垂直于紙面向外的勻強磁場，另一部