组卷网 > 知识点选题 > 带电粒子在有边界磁场中运动
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解析
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单选题-单题 | 较难(0.4) |
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1 . 地磁场对宇宙高能粒子有偏转的作用,从而保护了地球的生态环境。赤道平面的地磁场简化为如图,O为地球球心、R为地球半径,地磁场只分布在半径为R和2R的两边界之间的圆环区域内,磁感应强度大小均为B,方向垂直纸面向里。假设均匀分布的带正电高能粒子以相同速度垂直MN沿赤道平面射向地球。已知粒子质量均为m。电荷量均为q。不计粒子的重力及相互作用力。则(  )

A.粒子无论速率多大均无法到达MN右侧地面
B.若粒子速率为,正对着O处入射的粒子恰好可以到达地面
C.若粒子速率小于,入射到磁场的粒子可到达地面
D.若粒子速率为,入射到磁场的粒子恰能覆盖MN右侧地面一半的区域
2 . 在一个圆形区域内有垂直于圆平面向里的匀强磁场,现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子ab,先后以不同的速率从圆形区域边沿的A点对准圆心O射入圆形磁场区域,它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计,下列说法正确的是(  )
A.a粒子带正电,b粒子带负电
B.a粒子的动能较大
C.b粒子在磁场中所受洛伦兹力较小
D.b粒子在磁场中运动的时间较短
2024-01-18更新 | 698次组卷 | 3卷引用:北京市延庆区2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷
3 . 地磁场能抵御宇宙射线的侵入,赤道剖面外地磁场可简化为包围地球一定厚度的匀强磁场,方向垂直该剖面,如图所示,O为地球球心、R为地球半径,假设地磁场只分布在半径为R和2R的两边界之间的圆环区域内(边界上有磁场),磁感应强度大小均为B,方向垂直纸面向外。宇宙射线中含有一种带电粒子,其质量为m、电荷量为q,忽略引力和带电粒子间的相互作用,下列说法正确的是(       

A.从A点沿垂直地面方向射入的该种粒子,速率为的粒子可达到地面
B.从A点沿垂直地面方向射入的该种粒子,速率为的粒子可达到地面
C.从A点沿平行地面方向射入的该种粒子,速率为的粒子可达到地面
D.从A点沿平行地面方向射入的该种粒子,速率为的粒子可达到地面
2024-01-17更新 | 449次组卷 | 3卷引用:辽宁省大连市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷
4 . 如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于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、质量均为m、电荷量均为q的同种带负电粒子,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,粒子重力及粒子间的相互作用均不计,则(  )
A.粒子的速度大小为
B.从O点射出的粒子在磁场中运动的时间为
C.从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最短时间与最长时间之比为2∶9
D.沿平行于x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为
5 . 如图所示,在直线上及其下方的半圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向外和向里的匀强磁场。已知半圆的圆心为,半径为三点共线,是圆外一点且。一质量为,电荷量为的带正电粒子从点在纸面内沿垂直于磁场射入半圆中,第一次从A点(图中未画出)沿圆的半径方向射出半圆形区域后从点垂直离开磁场区域。不计粒子重力,半圆内、外磁场的磁感应强度大小之比为(  )
A.1:2B.1:3C.1:4D.1:5
6 . 如图所示,在直线边界上方有垂直纸面向里的匀强磁场,两个相同的带电粒子先后从上的O点以相同的角度垂直射入磁场中,然后分别从上的MN两点射出磁场。不计粒子的重力,下列说法正确的是(       
A.两粒子均带正电B.两粒子的速度大小相等
C.两粒子射出磁场时的速度方向不相同D.两粒子在磁场中的运动时间一定相同
2024-01-14更新 | 399次组卷 | 1卷引用:辽宁省葫芦岛市普通高中2023-2024学年高二上学期1月期末学业质量监测物理试题
7 . 如图所示,磁感应强度为的匀强磁场方向垂直纸面向里,图中虚线为磁场的边界,其中段是半径为的四分之一圆弧,的延长线通过圆弧的圆心,长为。一束质量为、电荷量为的粒子,在纸面内以不同的速率从点垂直射入磁场,已知所有粒子均从圆弧边界射出,其中为如图所示的圆弧边界上的两点,不计粒子间的相互作用和重力。则下列分析中正确的是(  )
A.所有粒子所用最短时间为
B.所有粒子所用最短时间为
C.从点射出粒子的速率一定小于从点射出粒子的速率
D.从点射出粒子在磁场中运动时间大于从点射出粒子所用时间
2024-01-10更新 | 463次组卷 | 1卷引用:辽宁省沈阳市五校协作体2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题
8 . 如图所示,电荷量和质量的比值()相同的不同离子按一定的时间间隔从离子源“飘”出,无初速地进入加速电压的大小、正负可调的加速电场,加速后从P点沿垂直对角线方向进入正方形磁场区域,正方形abcd竖直放置,对角线处于竖直方向,P边的中点,磁场的磁感应强度为B,在abcd四个顶点均放置一个离子接收器,则下列说法中正确的是(  )
   
A.在a点的接收器有可能接收到负离子
B.调节加速电压Ub点接收器都可能接收到部分离子
C.负离子在磁场中运动的时间一定比正离子长
D.调节加速电压U,一定可以使d点接收器接收到负离子
9 . 如图所示,边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,DAB边的中点,一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场,不考虑带电粒子受到的重力,则下列说法正确的是(  )

A.粒子可能从B点射出
B.若粒子垂直于BC边射出,则粒子做匀速圆周运动的半径为
C.若粒子从C点射出,则粒子在磁场中运动的时间为
D.若粒子从AB边射出,则粒子的速度越大,其在磁场中运动的时间越短
10 . 如图所示,带电量相同而质量不同的两粒子以相同的初速度从O点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场,在洛伦兹力作用下分别从MN两点射出磁场,OMMN=5:3,不计粒子间的作用力和重力,则从M点与从N点射出磁场的粒子(  )
   
A.质量之比为5:3B.质量之比为3:5
C.在磁场中经历的时间之比为1∶1D.在磁场中经历的时间之比为5:8
2023-12-16更新 | 448次组卷 | 1卷引用:四川省绵阳市2021-2022学年高二上学期期末教学质量测试物理试卷
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