高考物理总复习能力课　带电粒子在匀强磁场及复合场中的运动

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能力课　带电粒子在匀强磁场及复合场中
的运动
一、选择题(1～6题为单项选择题，7～10 题为多项选择题)
1．如图 1所示，一束带负电的粒子(质量为 m、电荷量为 e)以速度 v垂直磁场的
边界从 A点射入磁感应强度为 B、宽度为 d的匀强磁场中。若粒子的速度大小
可变，方向不变，要使粒子不能通过磁场的右边界，则粒子的速度最大不能
超过(　　)
图1
A. B. C. D.
解析　解答此题时可从动态圆模型角度思考，通过画出几个粒子速度大小不
同的轨迹圆弧，从而得到临界轨迹圆弧，如图所示，由几何关系可知： R＝
d，即粒子运动轨迹与磁场的右边界相切，又 evB＝
联立解得 v＝。
故选项 C正确。
答案　C
2．(2017·河南洛阳市统考)如图 2所示，一个静止的质量为 m、带电荷量为 q的
带电粒子(不计重力)，经电压 U加速后垂直进入磁感应强度为 B的匀强磁场
中，粒子最后落到 P点，设 OP＝x，下列图线能够正确反映 x与U之间的函
数关系的是(　　)
图2
解析　带电粒子在电场中加速时，由动能定理得 qU＝mv2，而在磁场中偏转
时，由牛顿第二定律得 qvB＝m，依题意 x＝2r，联立解得 x＝，因此正确答
案为 B。
答案　B
3．(2016·厦门一模)如图 3所示，空间的某个复合场区域内存在着竖直向下的
匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。质子由静止开始经一加速电场加速后，
垂直于复合场的边界进入并沿直线穿过场区，质子(不计重力)穿过复合场区
所用时间为 t，从复合场区穿出时的动能为 Ek，则 (　　)
图3
A．若撤去磁场 B，质子穿过场区时间大于 t
B．若撒去电场 E，质子穿过场区时间等于 t
C．若撒去磁场 B，质子穿出场区时动能大于 Ek
D．若撤去电场 E，质子穿出场区时动能大于 Ek
解析　质子在电场中是直线加速，进入复合场，电场力与洛伦兹力等大反向，
质子做匀速直线运动。若撤去磁场，只剩下电场，质子做类平抛运动，水平
分运动是匀速直线运动，速度不变，故质子穿过场区时间不变，等于 t，A
错误；若撒去电场，只剩下磁场，质子做匀速圆周运动，速率不变，水平分
运动的速度减小，故质子穿过场区时间增加，大于 t，B错误；若撤去磁场，
只剩下电场，质子做类平抛运动，电场力做正功，故末动能大于 Ek，C正确，
若撤去电场，只剩下磁场，质子做匀速圆周运动，速率不变，末动能不变，
仍为 Ek，D错误。
答案　C
4．如图 4所示，边长为 L的正方形 ABCD 区域内存在磁感应强度方向垂直于纸
面向里、大小为 B的匀强磁场，一质量为 m、带电荷量为－q的粒子从 AB 边
的中点处垂直于磁感应强度方向射入磁场，速度方向与 AB 边的夹角为 30°。
若要求该粒子不从 AD 边射出磁场，则其速度大小应满足(　　)
摘要：

能力课　带电粒子在匀强磁场及复合场中的运动一、选择题(1～6题为单项选择题，7～10题为多项选择题)1．如图1所示，一束带负电的粒子(质量为m、电荷量为e)以速度v垂直磁场的边界从A点射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场中。若粒子的速度大小可变，方向不变，要使粒子不能通过磁场的右边界，则粒子的速度最大不能超过(　　)图1A.B.C.D.解析　解答此题时可从动态圆模型角度思考，通过画出几个粒子速度大小不同的轨迹圆弧，从而得到临界轨迹圆弧，如图所示，由几何关系可知：R＝d，即粒子运动轨迹与磁场的右边界相切，又evB＝联立解得v＝。故选项C正确。答案　C2．(2017·河南洛阳市统考)如图2所示，...

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