高考物理一轮复习：带电粒子在磁场中的运动-旋转圆专练

带电粒子在磁场中的运动——旋转圆专练1.如图所示圆形区域中有垂直圆面，磁感应强度为B的匀强磁场，在圆心位置有一β粒子（质量为m，电量为−e）放射源，沿圆面向各个方向释放最大速度为v的β粒子，欲使β粒子约束在圆形磁场区内而不射出，则此圆形区域最小半径为（）A．mveB B．2mveB C．mv2eB D．4mv2.如图所示，S处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN垂直于纸面，在纸面内的长度L=9.1cm，中点O与S间的距离d=4.55cm，MN与SO直线的夹角为θ，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=2.0×10﹣4T．电子质量m=9.1×10﹣31kg，电量e=1.6×10﹣19C，不计电子重力．电子源发射速度v=1.6×106m/s的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为l，则（）A．θ=90°时，l=9.1cm B．θ=60°时，l=9.1cmC．θ=45°时，l=4.55cm D．θ=30°时，l=4.55cm3.如图，有理想边界的正方形匀强磁场区域abcd边长为L，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B．一群质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），在纸面内从b点沿各个方向以大小为2qBlm的速率射入磁场，不考虑粒子间的相互作用，下列判断正确的是（）A．a点射出的粒子在磁场中运动的时间最短B．d点射出的粒子在磁场中运动的时间最长C．cd边射出的粒子到c最小距离为（2-1）LD．从cd边射出的粒子运动的最短时间为πm4.如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，若粒子射入的速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则v2：v1为（）A．3：2 B．2：1 C．3：1 D．3：25.如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里．许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域．不计重力，不计粒子间的相互影响．下列图中阴影部分表示带电粒子能经过区域，其中R=mv/qB．哪个图是正确的？（）A．B．C．D．6.如图，OM的左侧存在范围足够大，磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，ON（在纸面内）与磁场方向垂直且∠NOM=60°，ON上有一点P，OP=L，P点有一个粒子源，可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的正电粒子（重力不计），速率为3qBl2m，则粒子在磁场中运动最短时间（A．πm2BqB．πm3BqC．πm4BqD．πm7.如图，在x轴的上方（y≥0）存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为q的正离子，速率都为v．对哪些在xy平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大距离x=，最大距离y=．（CI.B232）8.如图中虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外．O是MN上的一点，从O点可以向磁场区域发射电量和质量相同、速率为v的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向．已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇，P到O的距离为L（且BqL＝mv），不计重力及粒子间的相互作用．（m是带电粒子的质量，q是带电粒子的电量．）（1）求所考察的粒子在磁场中的轨道半径；（2）求这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔．9.如图（a）所示，在以O为圆心，内外半径分别为R1和R2的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差U为常量，R1=R0，R2=3R0，一电荷量为+q，质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域，不计重力．（1）已知粒子从外圆上以速度v1射出，求粒子在A点的初速度v0的大小；（2）若撤去电场，如图（b），已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度v2射出，方向与OA延长线成45°角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间；（3）在图（b）中，若粒子从A点进入磁场，速度大小为v3，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？10.如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B=0.60T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离L=16cm处，有一个点状的α放射源S，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速度都是v=3.0×106m/s，已知α粒子的比荷为5.0×107C/kg11.如图所示，在0≤x≤a、o≤y≤a2范围内有垂直手xy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy平面内，与y轴正方向的夹角分布在0～90°范围内。已