人教版高中物理热点11　带电粒子在磁场中的运动.docx

热点11　带电粒子在磁场中的运动
1.(2022·黑龙江齐齐哈尔市二模)如图所示，虚线上方存在垂直纸面的匀强磁场(具体方向未知)，磁感应强度大小为B，一比荷为k的带负电荷的粒子由虚线上的M点垂直磁场射入，经过一段时间该粒子经过N点(图中未画出)，速度方向与虚线平行向右，忽略粒子的重力．则下列说法正确的是(　　)
A．磁场的方向垂直纸面向外
B．粒子由M运动到N的时间为
C．如果N点到虚线的距离为L，则粒子在磁场中做圆周运动的半径为2L
D．如果N点到虚线的距离为L，则粒子射入磁场的速度大小为kBL
答案　C
解析　根据题意作出粒子的运动轨迹如图所示，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，故A错误；粒子由M运动到N时速度方向改变了60°，所以粒子在该段时间内运动轨迹对应的圆心角为α＝60°，则粒子由M运动到N的时间为t＝T，又有粒子在磁场中的运动周期为T＝＝，整理得t＝，故B错误；如果N点到虚线的距离为L，根据几何关系有cos α＝，解得R＝2L，又R＝＝，联立解得v＝2kBL，故D错误，C正确．
2.(多选)(2022·广东省模拟)如图所示，直角三角形abc内有方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠a＝30°，ac＝L，P为ac的中点．在P点有一粒子源可沿平行cb方向发出速度大小不等的同种带负电荷的粒子，粒子的电荷量为q、质量为m.不计粒子的重力，下列判断正确的是(　　)
A．不可能有粒子从a点射出
B．可能有粒子从a点射出
C．粒子在磁场中运动的最短时间为
D．粒子在磁场中运动的最长时间为
答案　AD
解析　带负电荷的粒子往c点一侧偏转，所以粒子不可能从a点射出，A正确，B错误；当粒子从ac边射出时，粒子在磁场中运动的最长时间为半个周期，即t＝＝，D正确；由T＝知，粒子在磁场中运动的周期相同，则粒子在磁场中偏转的圆心角越小，运动的时间越短，C错误．
3．(2022·山西太原市二模)如图，在以O为圆心的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场．一对正、负电子从A点以相同的速度v0沿与OA成37°角先、后进入该磁场，其中正电子从B点离开磁场，负电子从C点离开磁场(图中未画出)．不计粒子受到的重力及粒子间相互作用，已知∠AOB＝53°，则为(取cos 53°＝0.6)(　　)
A. B. C．2 D.
答案　C
解析　根据几何关系得出两粒子的运动轨迹如图，由几何关系知正、负电子运动轨迹对应圆心角分别为53°、127°，半径与虚线圆半径相同，则有AB＝2sin ·r，AC＝2sin ·r，则＝2，故C正确，A、B、D错误．
4．(多选)(2022·广东汕头市三模)如图所示，四分之一圆环区域abcd存在垂直纸面方向的匀强磁场
，圆心为O，内圆半径为r.一比荷()为k的粒子从O点以速率v沿半径方向与Oa成30°角射入磁场，已知粒子运动轨迹与cd边相切并从b点离开磁场．不计粒子重力，则(　　)
A．粒子在磁场中的加速度大小为
B．匀强磁场的磁感应强度大小为
C．粒子在磁场中的运动时间为
D．扇形区域ad边的长度为r
答案　BD
解析　作出粒子在abcd区域内的运动轨迹如图所示，根据几何关系可知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R＝rtan 30°＝r，粒子在磁场中的