带电粒子在磁场中的运动（单边界、双边界、三角形、四边形、圆边界、临界问题、多解问题）学生版-高考物理一轮复习突破卷

专题突破卷11带电粒子在磁场中的运动（单边界、双边界、

三角形、四边形、圆边界、临界问题、多解问题）

60分钟

考点预览

考点考向题型分布

带电粒子在磁场中考向1:带电粒子在单边界磁场中的运动8单选+9多选+3

的运动（单边界、考向2：带电粒子在双边界磁场中的运动计算

双边界、三角形、

考向3：带电粒子在三角形磁场中的运动

四边形、圆边界、

考向4：带电粒子在四边形磁场中的运动

临界问题、多解问

考向5：带电粒子在磁场中运动的临界问

题）

题

考向6:带电粒子在磁场中运动的多解问

题

考点突破

考点。1,带电粒子在磁场中的运动（单边界、双边界、三角形、

四边形、圆边界、临界问题、多解问题）（8单选+9多选+3计算）

1.（2024高三•全国•专题练习）质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入

匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（）

XXXX

BM

XNX

广―、/\

XX7XX,

St

A.M带正电，N带负电

B.M的速率小于N的速率

C.洛伦兹力对M、N做正功

D.M的运动时间等于N的运动时间

2.（2024高三•全国•专题练习）在如图所示的平面内，分界线SP将宽度为乙的矩形区域分成两部分，一部

分充满方向垂直于纸面向外的匀强磁场，另一部分充满方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小

均为8,SP与磁场左右边界垂直。离子源从S处射入速度大小不同的正离子，离子入射方向与磁场方向垂

直且与SP成30。角。已知离子比荷为公不计重力。若离子从P点射出，设出射方向与入射方向的夹角为

仇则离子的入射速度和对应。角的可能组合为（）

A.-kBL,0°B.-kBL,0°C.kBL,0°D.2kBL,60°

32

3.（2024高三・全国•专题练习）如图所示，长方形a6cd区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度

大小为8,区域内的点。处有一粒子源，。点离成边距离为0.25Z,离be边距离为L,粒子源以垂直指向

de边的速度方向向磁场内发射不同速率带正电的粒子，己知边长为236c边长为粒子质量均为"八

电荷量均为q,不计粒子重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）

XXX>XXX

fO

XXX>XXX

XXX)XXX

XXX>XXX

A.从边射出的粒子的运动时间均相同

7im

B.从be边射出的粒子在磁场中的运动时间最长为一了

qB

C.粒子有可能从。点离开磁场

D.若要使粒子离开长方形区域，速率至少为乎

8m

4.（2024高三•全国•专题练习）如图所示，在直角坐标系X。，第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为

方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的

质量均为〃?，电荷量均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知

粒子带负电，丽=石砺=百力粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则（）

B.从。点射出的粒子在磁场中的运动时间为f

qB

C.从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为9：2

D.沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到。点的距离为日

5.（2024•河南,二模）如图所示，在第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场（坐标轴上无磁场），位于x轴上

的尸点有一粒子发射器，沿与x轴正半轴成60。角方向发射不同速率的电子，已知当速度为%时，粒子恰好

从。点沿V轴负方向离开坐标系，则下列说法正确的是（）

A.如果v>%,则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长

B.如果则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短

C.如果丫<%,则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越长

D.如果v<%,则粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短

6.（24-25高三上•安徽•开学考试）如图所示，a6cd为纸面内矩形的四个顶点，矩形区域内（含边界）处于

垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为瓦ad=L,ab-0一质量为机、电荷量为4（4>。）的

粒子，从。点沿方向运动，不计粒子重力。下列说法正确的是（）

ab

B

A.粒子能通过cd边的最短时间”—

qB

B.若粒子恰好从c点射出磁场，粒子速度V=啰

2m

C.若粒子恰好从1点射出磁场，粒子速度丫=如

m

D.若粒子只能从ad边界射出磁场，则粒子的入射速度0<vV警

2m

7.（2024•广西钦州•模拟预测）如图所示，有界匀强磁场的宽度为力一带电荷量为外质量为机的带负电

粒子以速度%垂直边界射入磁场，离开磁场时的速度偏角为30。，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是

()

,----d-----一>

iXXXI

II

•V1

；XvoxX[

!A

!xxx!

।।

!xxx!

।।

；XXX;

II

!xxx!

।।

;xxx;

।।

；XXX；

II

A.带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径为3d

B.带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的角速度为之

2d

nd

C.带电粒子在匀强磁场中运动的时间为「

2%

D.匀强磁场的磁感应强度大小为等

aq

8.（2024・四川•模拟预测）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加、电荷量为公

OP=a。不计重力。根据上述信息可以得出（）

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

9.（2024•河北•模拟预测）长，、高2/的矩形区域〃bed中，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为心

纸面内大量电荷量为外质量为〃，的带负电粒子（不计重力），从点以相等的速率沿各个方向射

dm

入磁场，e为左边中点，如图所示。则下列说法正确的是（）

---------------------------------------------------------------7

：XXXXX:

Lv«

\/>^rXXXX：

d----------------------------------------"c

A.从c点射出的粒子速度偏转角度最大B.加区域没有粒子射出

C.粒子在磁场运动的最大位移为50/D.粒子在磁场中运动的最长时间为军

10.（2024・四川乐山•三模）如图所示，在一个半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为8、方向垂直于纸

D

面向里的匀强磁场，。为区域磁场圆心。现有一质量为加，带电量为切（9>。）的粒子从距直径为万

的尸点平行于直径方向射入磁场，其运动轨迹通过磁场圆心O。不计粒子重力，则下列说法正确的是

IX'、、

I、

XX

I

；.XXOXX

*----------------------1

'XX1XX'

•，

1，

；XX/

B.粒子射入磁场的速率为警

A.粒子运动的轨道半径为R

C.粒子在磁场中运动时间为丽D.粒子会从。点正下方射出磁场

11.（2024・吉林白城•三模）两个质量相同的带电粒子。、b,从圆上/点沿40方向进入垂直于纸面向里的

圆形匀强磁场，。为圆心，其运动轨迹如图所示，两粒子离开磁场区域的出射点连线过圆心。，且与/。方

向的夹角为60。，两粒子在磁场中运动的时间相等。不计粒子的重力，则（）

B.a、6两粒子在磁场中运动的速度之比为2:3

C.a、6两粒子的电荷量之比为1:3

D.a、6两粒子在磁场中运动的周期之比为2:1

12.（2024•贵州•三模）如图所示，空间有平行于x轴的匀强磁场（磁场区域足够大），磁场的磁感应强度大

小为8,方向沿x轴正方向。质量为加、带电量为q的粒子从坐标原点。以大小为先的速度射出，该速度

平行于无,平面且与x轴的夹角为6=37。，粒子重力不计。规定：沿着x轴正方向看去，平面左边区

域为内侧、平面右边区域为外侧。sin37°=0.6,cos37°=0.8o则粒子离开。点后的运动过程中，下列

说法正确的是（）

A.第一次返回x轴时到。点的距离为空等

5qB

3兀加

B.相邻两次回到x轴的时间间隔为二

C.运动过程中离x轴的最大距离为弊

5qB

D.相邻两次回到x轴的时间间隔内粒子在xOy平面内侧和外侧运动的时间相等

13.（2024•贵州,模拟预测）如图所示，在该区域存在一个方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为8的圆

形磁场区域（图中未画出），一个质量为心、电荷量为g的带正电粒子从〃点以水平向左的初速度射入磁场

中，M点在磁场中，一段时间后从N点穿过竖直线MN,在N点时运动方向与MN成30。角，长度为

3L,不计粒子重力，下列说法正确的是（）

A.从又到N过程中粒子所受洛伦兹力的冲量大小为期等

B.粒子从"到N所用的时间为"

3Bq

C.粒子在磁场中做圆周运动的半径为L

2l2

D.圆形匀强磁场区域的最小面积为7r匹

4

14.（2024•河北邯郸•三模）如图所示，在x轴上方存在磁感应强度大小为5、方向垂直于平面向里的匀强磁

场。X轴上放置一无限长挡板，挡板上必N两点的坐标分别为［go］和g,o）,坐标为字）的尸点

存在一粒子源，可以在无S平面内向各个方向均匀发射速率为%比荷为幺的正电粒子，不计粒子重力及粒

m

子间相互作用，下列说法正确的是（）

A.带电粒子在磁场中顺时针运动

B.若v=Xl%，则打在挡板上的粒子数占总数的2

2m2

C.若v=1幽，则挡板上有粒子打到的线段长度为6+®

2m2

D.若"=用，将挡板撤去，则儿W之间各处均有粒子通过

2m

15.（2024•广西柳州•三模）如图所示，"N上方存在匀强磁场，同种粒子。力从O点射入匀强磁场中，两粒

子的入射方向与磁场边界"N的夹角分别为30。和60。，且均由P点射出磁场，则“力两粒子（）

xxxxxxxx

Xx,-xXXX\XX

XX/XXXXXX

X

X

X

MOP~N

A.运动半径之比为百：1B.初速率之比为1:百

C.运动时间之比为5:2D.运动时间之比为6:5

16.（2024•四川巴中•一模）在平面直角坐标系X0中有如图所示的有界匀强磁场区域，磁场上边界是

O'（0,4d）点为圆心，半径为R=5"的一段圆弧，圆弧与x轴交于M（-3d,0）、N（3d,0）两点，磁场下边界是

以坐标原点。为圆心，半径为r=3d的一段圆弧。现有一束带负电的粒子沿x轴负方向以速度?射入该磁

场区域。已知磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为3=署，带电粒子质量为加，电荷量大小为q,

4dq

不计粒子重力。下列说法中正确的是（）

A.正对O'点入射的粒子离开磁场后不会过O点

B.若粒子速度变为2%,正对O'点入射的粒子离开磁场后一定过。点

143nd

C.粒子在磁场区域运动的最长时间为

45%

D.所有入射粒子都一定过。点

17.（2024・安徽淮北•二模）在电子技术中，科研人员经常通过在适当的区域施加磁场控制带电粒子的运动。

如图所示，正方形。灰力边长为一束相同的正离子以相同的速度v垂直湖边射入，如果在。灰力的某区域

内存在着磁感应强度大小为8、方向垂直纸面的匀强磁场，最终所有离子均从。点射出，则（）

d

c

A.磁场方向垂直纸面向里B.离子的比荷为三

DL

qrT

C.磁场区域的最小面积为贮D.离子在磁场中运动的最长时间为手

42V

18.(2024・四川成都•模拟预测)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，磁感应强度大小为及P、0均为边的三等分点。f=0时刻，磁场方向正好垂直于外。所

在平面向里，带