2023年高考物理二轮复习（人教版） 第3部分 考前特训 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．(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．
3.(2022·湖北省模拟)如图所示，半径为R、圆心为O的圆形区域内有方向垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出)．两个质量、电荷量都相同的带正电粒子，以不同的速率从a点先后沿直径ac和弦ab方向射入磁场区域，ab和ac的夹角为30°，已知沿ac方向射入的粒子刚好从b点射出，沿ab方向射入的粒子刚好从O点正下方射出，不计粒子重力．则(　　)
A．沿ac方向射入的粒子在磁场中的运动轨迹半径为R
B．沿ab方向射入的粒子在磁场中的运动轨迹半径为R
C．沿ac方向射入的粒子与沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间之比为2∶1
D．沿ac方向射入的粒子与沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的速率的比值为
答案　C
解析　沿ac方向射入的粒子在磁场中运动方向偏转60°，其轨迹所对应的圆心角为60°，如图中轨迹1所示，由几何关系知其轨迹半径为r1＝R，A错误；沿ab方向射入的粒子在磁场中运动轨迹如图中轨迹2所示，根据几何关系可知，该粒子的轨迹所对应的圆心角为30°，则轨迹半径r2满足＝，又sin 15°＝sin (45°－30°)，解得r2＝(＋1)R，B错误；两粒子的质量和电荷量相同，则在磁场中的运动周期相同，结合两粒子在磁场中的偏转角可知，沿ac方向射入的粒子与沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间之比为2∶1，C正确；根据
qvB＝，可得v＝，则沿ac方向射入的粒子与沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的速率的比值为，D错误．
4．(