专题17带电粒子在磁场中的运动备战2020高考物理2019届名校模拟好题分项版汇编学生版

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资源描述

1一.选择题1.(2019四川成都摸底)如图,在x轴上方存在方向垂直坐标平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在x轴下方存在方向垂直坐标平面向外、磁感应强度大小为2B的匀强磁场。一带负电的粒子(不计重力)从原点O以与x轴正方向成30°角的速度v射入磁场,其在x轴上方运动的半径为R。则A.粒子经偏转一定能回到原点OB.粒子完成一次周期性运动的时间为vR32C.粒子射入磁场后,第二次经过x轴时与O点的距离为3RD.粒子在x轴上方和下方的磁场中运动的半径之比为1:22.(2019武汉调研)如图所示,在x0y平面的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。两个相同的带电粒子,先后从y轴上的P点(0,a)和Q点(纵坐标b未知),以相同的速度v0沿x轴正方向射入磁场,在x轴上的M点(c,0)相遇。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,由题中信息可以确定A.Q点的纵坐标bB.带电粒子的电荷量C.两个带电粒子在磁场中运动的半径D.两个带电粒子在磁场中运动的时间3.(2019四川成都摸底)图示区域有方向竖直向下的匀强电场和水平向里的匀强磁场,一带正电的微粒以水平向右的初速度进入该区域时,恰能沿直线运动。欲使微粒向下偏转,可采用的方法是2A.仅减小入射速度B.仅减小微粒的质量C.仅增大微粒的电荷量D.仅增大磁场的磁感应强度二.计算题1.(14分)(2019四川成都摸底考试)如图,平面直角坐标系xOy中,在y0及y—23L区域存在场强大小相同,方向相反(均平行于y轴)的匀强电场,在一23Ly0区域存在方向垂直于xOy平面(纸面)向外的匀强磁场,电场强度与磁感应强度大小之比为340vBE一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,经过y轴上的点P1(0,L)时的速率为v0,方向沿x轴正方向,然后经过x轴上的点P2(23L,0)进入磁场。不计粒子重力。求:(1)粒子到达P2点时的速度大小和方向;(2)粒子第一次从磁场下边界穿出位置的横坐标;(3)粒子从P1点出发后做周期性运动的周期。2.(16分)(2018江苏高考物理)如图所示,真空中四个相同的矩形匀强磁场区域,高为4d,宽为d,中间两个磁场区域间隔为2d,中轴线与磁场区域两侧相交于O、O′点,各区域磁感应强度大小相等.某粒子质量为m、电荷量为+q,从O沿轴线射入磁场.当入射速度为v0时,粒子从O上方2d处射出磁场.取sin53°=0.8,cos53°=0.6.(1)求磁感应强度大小B;3(2)入射速度为5v0时,求粒子从O运动到O′的时间t;(3)入射速度仍为5v0,通过沿轴线OO′平移中间两个磁场(磁场不重叠),可使粒子从O运动到O′的时间增加Δt,求Δt的最大值.3.(2018海南高考物理)(10分)如图,圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为B。P是圆外一点,OP=3r。一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子从P点在纸面内垂直于OP射出。己知粒子运动轨迹经过圆心O,不计重力。求(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;(2)粒子第一次在圆形区域内运动所用的时间。4.(2019天府大联考)微观领域存在反粒子,反粒子组成的物质叫反物质。物质与反物质两者一旦接触便会湮灭,发生爆炸并产生巨大能量。质子带正电,反质子带等量负电。在真空中进行质子和反质子湮灭的一次实验中,利用如图所示的电磁场控制实验过程,在xOy坐标系第一象限有平行于x轴向左、大小未知的匀强电场E,其它象限有垂直于纸面向里、大小未知的匀强磁场B1,C点在x轴上,A点在y轴上。当质子在C点以速度v0垂直于x轴进入电场的同时,反质子在O点以某一速度沿x轴负方向进入磁场,它们在y轴上的A点相遇而湮灭。已知OC=2d,OA=d,质子和反质子质量为m,电荷量为q,不计粒子重4力和粒子间相互作用的影响。求:(1)电场强度E和磁感应强度B1的大小之比;(2)反质子的速度vl;(3)若将第一象限的电场换成垂直于纸面向里的匀强磁场B2=2B1,在不同的时刻分别释放质子和反质子,反质子的速度仍然为vl,要求反质子在穿越y轴进入第一象限时与第一次到达y轴的质子相遇而湮灭,则质子应从C点以多大的速度垂直于x轴进入第一象限?5.(20分)(2018高考理综II卷)一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场,其在平面内的截面如图所示:中间是磁场区域,其边界与y轴垂直,宽度为l,磁感应强度的大小为B,方向垂直于平面;磁场的上、下两侧为电场区域,宽度均为,电场强度的大小均为E,方向均沿x轴正方向;M、N为条形区域边界上的两点,它们的连线与y轴平行。一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出。不计重力。(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹;(2)求该粒子从M点射入时速度的大小;(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为,求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间。

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