1 . 真空区域有宽度为l的匀强磁场，如图所示，
、
是磁场的边界.质量为m、电荷量为
的粒子（不计重力）以速度v沿着与夹角
的方向射入磁场中，粒子恰好没有从边界射出磁场.则下列说法正确的是（ ）
、是磁场的边界.质量为m、电荷量为的粒子（不计重力）以速度v沿着与夹角的方向射入磁场中，粒子恰好没有从边界射出磁场.则下列说法正确的是（ ）
A．若磁场方向是垂直纸面向里，匀强磁场的磁感应强度 |
| B．若磁场方向是垂直纸面向外，匀强磁场的磁感应强度 |
C．若磁场方向是垂直纸面向里，粒子在磁场中运动的时间 |
| D．若磁场方向是垂直纸面向外，粒子在磁场中运动的时间 |
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2 . 如图，在平面直角坐标系
的第一、二象限有足够长的条状磁场区域Ⅰ、Ⅱ，宽度均为
，区域Ⅰ和Ⅱ内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小分别为
。有一个质量为
、带电量为的粒子，从坐标原点
沿
轴正方向以速度
（未知）射入区域Ⅰ，不计粒子重力。
（1）若粒子恰可以穿过磁场区域Ⅰ，求的大小；
（2）若粒子恰可以穿过磁场区域Ⅱ，求的大小；
（3）若
，粒子进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力，观察发现该粒子轨迹呈螺旋状（全程在Ⅰ区域中运动），并与
轴相切于点
（未画出），求粒子由点运动到点的时间及点的坐标；
（4）若区域Ⅰ磁感应强度大小沿轴满足
不均匀分布，且粒子恰可以穿过磁场区域Ⅰ，求的大小。
的第一、二象限有足够长的条状磁场区域Ⅰ、Ⅱ，宽度均为，区域Ⅰ和Ⅱ内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小分别为。有一个质量为、带电量为的粒子，从坐标原点沿轴正方向以速度（未知）射入区域Ⅰ，不计粒子重力。（1）若粒子恰可以穿过磁场区域Ⅰ，求
的大小；（2）若粒子恰可以穿过磁场区域Ⅱ，求
的大小；（3）若
，粒子进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力，观察发现该粒子轨迹呈螺旋状（全程在Ⅰ区域中运动），并与轴相切于点（未画出），求粒子由点运动到点的时间及点的坐标；（4）若区域Ⅰ磁感应强度大小沿
轴满足不均匀分布，且粒子恰可以穿过磁场区域Ⅰ，求的大小。
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3 . 如图所示，矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场，
为磁场边界线，四条边界线相互平行，区域Ⅰ的磁感应强度大小为B，区域Ⅱ的磁感应强度大小为
，矩形区域的长度足够长，磁场宽度及
与
之间的距离相同。某种带正电的粒子从
上的
处以大小不同的速度，沿与
成
角进入磁场（不计粒子所受重力），当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为
；当速度为
时，粒子垂直进入无场区域，最终从
上的A点射出，求：
（1）粒子的比荷
；
（2）磁场区域Ⅰ的宽度L；
（3）出射点A偏离入射点竖直方向的距离y。
为磁场边界线，四条边界线相互平行，区域Ⅰ的磁感应强度大小为B，区域Ⅱ的磁感应强度大小为，矩形区域的长度足够长，磁场宽度及与之间的距离相同。某种带正电的粒子从上的处以大小不同的速度，沿与成角进入磁场（不计粒子所受重力），当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为；当速度为时，粒子垂直进入无场区域，最终从上的A点射出，求：（1）粒子的比荷
；（2）磁场区域Ⅰ的宽度L；
（3）出射点A偏离入射点
竖直方向的距离y。
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2024-03-28更新
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1311次组卷
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5卷引用：湖南省雅礼教育集团2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题
湖南省雅礼教育集团2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题2024届广东省韶关市高三下学期综合测试（二）物理试卷（已下线）物理（安徽卷03）-2024年高考押题预测卷（已下线）压轴题07 带电粒子在磁场中的运动-2024年高考物理压轴题专项训练（新高考通用）（已下线）压轴题08 带电粒子在复合场、组合场中的运动-2024年高考物理压轴题专项训练（新高考通用）
解题方法
4 . 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，x轴下方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为
。A是质量为m1带正电的小球，C是质量为m2带负电的小球，A、C均可视为电荷量大小为q的质点，且2m1=m2=m。初始时C球被锁定在x轴上某一位置，把A球从y轴上某点以初速度v0水平抛出，A球与C球发生一维对心正碰，碰撞时间极短，碰前瞬间解除对C球的锁定，碰后瞬间A球速度为零，C球速度方向与x轴正方向夹角为θ=53°，碰撞前后A、C两球电荷量不变，重力加速度为g，sin53°=0.8，求：
（1）小球A从开始抛出到与C球碰前运动的时间t及两球碰撞损失的机械能
；
（2）A球在磁场中运动的最大速度vm（结果用v0表示）；
（3）C球在磁场运动过程中离x轴的最大距离H（结果用v0和g表示）。
注：其中（2）、（3）问不考虑A、C两球在磁场中可能发生的碰撞。
。A是质量为m1带正电的小球，C是质量为m2带负电的小球，A、C均可视为电荷量大小为q的质点，且2m1=m2=m。初始时C球被锁定在x轴上某一位置，把A球从y轴上某点以初速度v0水平抛出，A球与C球发生一维对心正碰，碰撞时间极短，碰前瞬间解除对C球的锁定，碰后瞬间A球速度为零，C球速度方向与x轴正方向夹角为θ=53°，碰撞前后A、C两球电荷量不变，重力加速度为g，sin53°=0.8，求：（1）小球A从开始抛出到与C球碰前运动的时间t及两球碰撞损失的机械能
；（2）A球在磁场中运动的最大速度vm（结果用v0表示）；
（3）C球在磁场运动过程中离x轴的最大距离H（结果用v0和g表示）。
注：其中（2）、（3）问不考虑A、C两球在磁场中可能发生的碰撞。
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5 . 如图所示，直角三角形
区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为B，已知
边长为L，
，比荷均为的带正电粒子（不计重力）以不同的速率从A点沿方向射入磁场，则（ ）
区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为B，已知边长为L，，比荷均为的带正电粒子（不计重力）以不同的速率从A点沿方向射入磁场，则（ ）
| A．粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短 | B．粒子在磁场中运动的最长时间为 |
| C．粒子速度越大，在磁场中运动的路程越短 | D．粒子在磁场中运动的最长路程为 |
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6 . 如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度B＝2×10－3T；磁场右边是宽度L＝0.2m、场强E＝40V/m、方向向左的匀强电场。一带电粒子电荷量q＝－3.2×10－19C，质量m＝6.4×10－27kg，以v＝4×104m/s的速度沿OO′垂直射入磁场，在磁场中偏转后射入右侧的电场，最后从电场右边界射出。（不计重力）求：
（1）大致画出带电粒子的运动轨迹；
（2）带电粒子在磁场中运动的轨道半径；
（3）带电粒子飞出电场时的动能Ek。
（1）大致画出带电粒子的运动轨迹；
（2）带电粒子在磁场中运动的轨道半径；
（3）带电粒子飞出电场时的动能Ek。
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2024-03-21更新
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415次组卷
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22卷引用：湖南省临澧县第一中学人教版选修3-1第三章磁场 试卷4
湖南省临澧县第一中学人教版选修3-1第三章磁场 试卷4（已下线）2013-2014学年江苏海头高级中学高二上学期期中考试物理（理）试卷2015-2016学年河北邯郸魏县第一中学等高二上期期中考试物理卷2015-2016学年广东省阳江市阳东县广雅学校高二段考物理卷2016届内蒙古包头市萨二中高三月考物理卷2015-2016学年内蒙古巴市一中高二期末物理卷（普通班）2015-2016学年青海省师大附中高二期末物理卷浙江省台州市蓬街私立中学高中物理（1-4班）选修3-1 第三章 磁场 章末检测物理试卷湖北省武汉市蔡甸区实验高级中学2017-2018学年高二上学期12月月考物理试题（已下线）黄金30题系列 高二物理 大题易丢分山东省武城县第二中学2017-2018学年高二上学期12月月考物理试题北京市东城区2018年高中春季会考前综合练习物理试题2018人教版高二上学期（选修3-1）练习册版【全国百强校】黑龙江省鹤岗市第一中学2018-2019学年高二12月月考物理试题湖北省公安县第三中学2018-2019学年高二上学期12月质量检测考试物理试题云南省元江第一中学2018-2019学年高二下学期3月份考试物理试题（已下线）【真题汇编-江苏卷】类型6：磁场江苏省南通市如东中学2020-2021学年高二上学期阶段测试物理试题（一）（已下线）《2020-2021学年高中物理同步备课学案（2019人教版选择性必修第二册）》课后作业3一带电粒子在匀强磁场中的运动2021届西藏林芝市第二高级中学高三上学期第二次月考理综物理试题江苏省泰州市姜堰第二中学2020-2021学年高二上学期学情调研物理试题安徽省宿城第一中学2023-2024学年高二下学期期中考试模拟物理试题
7 . 某粒子分析装置的部分简化结构如图所示，主要由粒子源、圆柱形磁场区和6面是荧光屏的长方体仪器OABC-DEFG构成，粒子打在屏上会被吸收。以长方体仪器的顶点O为坐标原点，建立三维坐标系O-xyz。长方体仪器的长AB、宽AO、高AD分别为2a、2a、a，长方体所在空间存在方向沿x轴正向的匀强磁场Ⅰ（图中未画出）。圆柱形区域的长为2a，底面圆半径为R，圆柱形位于长方体仪器的正上方，两者通过长方体正上方狭缝PQ连通，P为DE的中点，Q为GF的中点，圆柱形区域所在空间存在方向沿x轴正向的匀强磁场Ⅱ（图中未画出），在xoz平面有一与圆柱体等高等长的长方形粒子源，能沿着y轴正方向发射速率均为v的正电粒子，所有进入圆柱体空间的粒子都恰能通过狭缝PQ再进入长方体仪器，恰好没有粒子打到BCFE面。已知带电粒子的比荷为k，不计粒子重力及粒子间相互作用，试求：
（1）匀强磁场Ⅰ磁感应强度
的大小；
（2）打在顶面DEFG粒子数目
和打在底面OABC的粒子数目
之比；
（3）若仅将匀强磁场Ⅰ的方向调整为沿y轴正方向，大小不变，且其他条件不变，对于从Q点入射的粒子，能打到长方体仪器BCFE面上的粒子最长运动时间以及能打在BCFE面上的粒子数目
与Q点入射的粒子总数N之比。（已知
，则
的大小可表示为
）
（1）匀强磁场Ⅰ磁感应强度
的大小；（2）打在顶面DEFG粒子数目
和打在底面OABC的粒子数目之比；（3）若仅将匀强磁场Ⅰ的方向调整为沿y轴正方向，大小不变，且其他条件不变，对于从Q点入射的粒子，能打到长方体仪器BCFE面上的粒子最长运动时间以及能打在BCFE面上的粒子数目
与Q点入射的粒子总数N之比。（已知，则的大小可表示为）
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8 . 如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内，磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里，一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子，以某速度从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时，粒子速度沿x轴正方向，下列判断正确的是（ ）
| A．粒子带正电 |
B．粒子由O到A经历的时间为 |
C．若已知A到x轴的距离为d，则粒子速度大小为 |
| D．离开第I象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60° |
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9 . 如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间电场后进入偏转磁场。其中的中性粒子沿原方向运动，被接收板接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬并发出荧光。多样性粒子束宽度为L，各组成粒子均横向均匀分布。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场，磁感强度为。已知离子的比荷为k，两极板间电压为U、间距为L，极板长度为2L，吞噬板长度为2L并紧靠负极板。若离子和中性粒子的重力、相互作用力、极板厚度可忽略不计，则
（1）要使
的离子能沿直线通过两极板间电场，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场
，求的大小；
（2）若撤去极板间磁场，有n个速度为v1=
的离子，能进入偏转磁场的离子全部能被吞噬板吞噬，求吞噬板上收集的离子个数及的取值范围；
（3）重新在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场并调整磁感应强度大小，使v2=
的离子沿直线通过极板后进入偏转磁场，若此时磁场边界为矩形，如图所示，当
时上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积。
。已知离子的比荷为k，两极板间电压为U、间距为L，极板长度为2L，吞噬板长度为2L并紧靠负极板。若离子和中性粒子的重力、相互作用力、极板厚度可忽略不计，则（1）要使
的离子能沿直线通过两极板间电场，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场，求的大小；（2）若撤去极板间磁场
，有n个速度为v1=的离子，能进入偏转磁场的离子全部能被吞噬板吞噬，求吞噬板上收集的离子个数及的取值范围；（3）重新在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场并调整磁感应强度大小，使v2=
的离子沿直线通过极板后进入偏转磁场，若此时磁场边界为矩形，如图所示，当时上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积。
您最近一年使用：0次
2024-02-21更新
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1302次组卷
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3卷引用：湖南省长沙市雅礼中学2023-2024学年高三下学期月考物理试题（七）
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10 . 如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场II，由正离子和中性粒子组成的粒子束以相同的速度进入两极板间，其中的中性粒子沿原方向运动，被接收器接收；一部分正离子打到下极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知正离子电荷量为q，质量为m，两极板间电压U可以调节，间距为d，极板长度为
，极板间施加一垂直于纸面向里的匀强磁场I，磁感应强度为B1，吞噬板长度为2d，其上端紧贴下极板竖直放置。已知当极板间电压U=0时，恰好没有正离子进入磁场II。不计极板厚度、粒子的重力及粒子间的相互作用。
（1）求粒子束进入极板间的初速度v0的大小；若要使所有的粒子都进入磁场II，则板间电压U0为多少？
（2）若所加的电压在U0~（1+k）U0内小幅波动，k>0且
，此时带电粒子在极板间的运动可以近似看成类平抛运动。则进入磁场II的带电粒子数目占总带电粒子数目的比例
至少多少？
（3）若所加电压为U0，且B2=3B1，此时所有正离子都恰好能被吞噬板吞噬，求矩形偏转磁场的最小面积Smin。
，极板间施加一垂直于纸面向里的匀强磁场I，磁感应强度为B1，吞噬板长度为2d，其上端紧贴下极板竖直放置。已知当极板间电压U=0时，恰好没有正离子进入磁场II。不计极板厚度、粒子的重力及粒子间的相互作用。（1）求粒子束进入极板间的初速度v0的大小；若要使所有的粒子都进入磁场II，则板间电压U0为多少？
（2）若所加的电压在U0~（1+k）U0内小幅波动，k>0且
，此时带电粒子在极板间的运动可以近似看成类平抛运动。则进入磁场II的带电粒子数目占总带电粒子数目的比例至少多少？（3）若所加电压为U0，且B2=3B1，此时所有正离子都恰好能被吞噬板吞噬，求矩形偏转磁场的最小面积Smin。
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376次组卷
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3卷引用：湖南省岳阳市岳阳县2023-2024学年高三下学期开学考试物理试题
