百校联盟2019届高三上学期TOP20十一月联考(全国Ⅰ卷)
物理试卷
一、带电粒子在磁场中的运动(对应第9题)1如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角,不计粒子的重力。下列说法正确的是()
A粒子做圆周运动的半径为B粒子的入射速度为C粒子在磁场中运动的时间为D粒子在磁场中运动的时间为【答案】ABC【解析】【分析】电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识求出半径.洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律求出速度.定圆心角,求时间.【详解】如图所示,设正离子从磁场区域射出点为C,射出方向的延长线与入射方向的直径交点为O,故连线O′c必垂直于连线Oc.连接O′O,粒子偏转角为60°,根据几何知识得∠aO′c60°,则正离子在磁场区域中运动轨迹ac弧对点O′所张的圆心角为60°.又由几何知识得,轨道半径Rrta
60°r,选项A正确;
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f粒子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力:qvBm,解得子做圆周运动的周期为正确,D错误;故选ABC;粒子在磁场中运动的时间为
;
正离
,选项C
2(2017新课标全国Ⅱ卷)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,在纸面内沿不同的方向射入磁场。若粒子射入速率为,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,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。则为
AC【答案】C【解析】
BD
当粒子在磁场中运动半个圆周时,打到圆形磁场的位置最远。则当粒子射入的速度为,如图,由几何知识可知,粒子运动的轨道半径为入的速度为,由几何知识可知,粒子运动的轨道半径为,则,故选C。;同理,若粒子射;根据
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f3如右图所示为圆柱形区域的横截面,在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场.带电粒子不计重力第一次以速度沿截面直径入射,粒子飞入磁场区域时,速度方向偏转60°角;该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射,粒子飞出磁场区域时,速度方向偏转90°角.则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的
A半径之比为C时间之比为2∶3【答案】C【解析】
B速度之比为D时间之比为3∶2
试题分析:粒子进入磁场时,受到洛伦兹力作用而做匀速r