小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第47讲带电粒子在磁场中的运动目录01模拟基础练【题型一】带电粒子在有界磁场中的运动【题型二】带电粒子在磁场中的多解、临界问题02重难创新练【题型一】带电粒子在有界磁场中的运动1．如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP=a。不计重力。根据上述信息可以得出（）A．该匀强磁场的磁感应强度B．带电粒子在磁场中运动的速率C．带电粒子在磁场中运动的轨道半径D．带电粒子在磁场中运动的时间【答案】C【详解】粒子恰好垂直于轴射出磁场，作两速度的垂线交点为圆心，轨迹如图所示小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comC．根据几何关系可得所以故C正确；AB．在磁场中由洛伦兹力提供向心力，即解得带电粒子在磁场中运动的速率为因轨迹圆的半径可求出，但磁感应强度未知，则无法求出带电粒子在磁场中运动的速率，故AB错误；D．带电粒子圆周的圆心角为，而周期为则带电粒子在磁场中运动的时间为因为磁感应强度未知，则运动时间无法求出，故D错误。故选C。2.如图所示，上方存在匀强磁场，同种粒子从点射入匀强磁场中，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和，且均由点射出磁场，则两粒子（）小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comA．运动半径之比为B．初速率之比为C．运动时间之比为D．运动时间之比为【答案】AC【详解】A．设OP=2d，则由几何关系可知可知ab的运动半径之比为，选项A正确；B．根据可得初速率之比为，选项B错误；CD．根据ab两粒子转过的角度之比为300°：120°=5:2，则运动时间之比为，选项C正确，D错误。故选AC。3．如图所示，边长为L的等边三角形abc区域外存在着垂直于abc所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。P、Q均为ab边的三等分点。t=0时刻，磁场方向正好垂直于abc所在平面向里，带负电的粒子在abc平面内以初速度v0从a点垂直于ac边射出，并从P点第一次进入三角形abc区域。粒子第一次和第二次经过bc边时，磁场方向会反向一次，磁感应强度大小始终为B，其余时间磁场方向保持不变。不计带电粒子重力，求：（1）粒子的荷质比；（2）粒子从a点射出后第二次到达Q点的时间。小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com【答案】（1）；（2）【详解】（1）由几何关系可得由洛伦兹力提供向心力可得解得（2）设粒子做匀速圆周运动的周期为T，则画出粒子的运动轨迹如图粒子第二次到达Q点共经历三次圆周运动和三次匀速直线运动，由图可知小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com联立有4．如图所示，以O为圆心、半径为R的圆形区域内存在垂直圆面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一粒子源位于圆周上的M点，可向磁场区域内垂直磁场沿各个方向发射质量为m、电荷量为的粒子，这些粒子的速率不相等，不计粒子的重力，N为圆周上另一点，半径和间的夹角为，且满足。（1）若其中甲粒子以某一速率沿方向射入磁场，恰能从N点离开磁场，求甲粒子的速率；（2）若乙粒子沿与成角斜向上方射入磁场，且乙粒子做圆周运动的半径正好等于磁场区域的半径R，求乙粒子在磁场中运动的时间。【答案】（1）；（2）【详解】（1）粒子以速率v沿方向射入磁场，在磁场中做匀速圆周运动，恰好从N点离开磁场，其运动轨迹如图所示设粒子轨迹半径为r，由牛顿第二定律可得由图中几何关系可得解得粒子的速度小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com（2）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设轨迹半径为R，粒子沿与成角方向射入磁场，设粒子从区域边界P射出，其运动轨迹如图所示由图中几何关系可知粒子轨迹所对应的圆心角为粒子在磁场中的运动时间粒子运动周期解得5．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，有一圆心为O、半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于坐标平面向外，C...