高考物理 100考点千题精练 专题9-9 矩形边界和正边形边界磁场问题.doc
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1、1 / 7【2019【2019 最新最新】精选高考物理精选高考物理 100100 考点千题精练考点千题精练 专题专题 9-99-9 矩形边界和矩形边界和正边形边界磁场问题正边形边界磁场问题一选择题1(2016山东淄博模拟)如图所示,正方形 abcd 区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,O 点是 cd 边的中点。一个带正电的粒子(重力忽略不计)从 O 点沿纸面以垂直于 cd 边的速度射入正方形区域内,经过时间 t0 刚好从 c 点射出磁场。现设法使该带电粒子从 O 点沿纸面以与 Od 成 30的方向(如图中虚线所示),以各种不同的速率射入正方形内,那么下列说法正确的是A该带电粒子不可能刚好从正方形
2、的某个顶点射出磁场B若该带电粒子从 ab 边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是 t0C若该带电粒子从 bc 边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是03 2tD若该带电粒子从 cd 边射出磁场,它在磁场中经历的时间一定是05 3t【参考答案】AD【名师解析】根据题述一个带正电的粒子(重力忽略不计)从 O 点沿纸面以垂直于 cd 边的速度射入正方形区域内,经过时间 t0 刚好从 c 点射出磁场,则时间t0 为带电粒子在磁场中运动的半个周期。使该带电粒子从 O 点沿纸面以与 Od成 30的方向(如图中虚线所示),以各种不同的速率射入正方形内,画出各种可能的运动轨迹,可以看出不可能刚好从正方形的某个
3、顶点射出磁场,选项 A正确。若该带电粒子从 ab 边射出磁场,它在磁场中经历的时间一定小于 t0,选2 / 7项 B 错误。若该带电粒子从 bc 边射出磁场,它在磁场中经历的时间不可能是,可能是 t0,选项 C 错误。若该带电粒子从 cd 边射出磁场,它在磁场中运动轨迹为 5/6 圆弧,经历的时间一定是,选项 D 正确。03 2t05 3t【技巧点拨】解答此题,若对各个选项叙述的情景画出轨迹图,有助于正确判断。2.(2016陕西宝鸡一模)如图所示,横截面为正方形 abcd 的有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。一束电子以大小不同、方向垂直 ad 边界的速度飞入该磁场,不计电子重力及相互之间的作
4、用,对于从不同边界射出的电子,下列判断正确的是( )A.从 ad 边射出的电子在磁场中运动的时间都相等B.从 c 点离开的电子在磁场中运动时间最长C.电子在磁场中运动的速度偏转角最大为 D.从 bc 边射出的电子的速度一定大于从 ad 边射出的电子的速度【参考答案】ACD3(2016 济南模拟)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示。粒子源 S 发出两种带正电的同位素粒子甲和乙,两种粒子从 S 出来时速度很小,可忽略不计,粒子经过加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场(图中线框所示),最终打到照相底片上。测得甲、乙两种粒子打在照相底片上的点到入口的距离之比为 54
5、,则它们在磁场中运动的时间之比是A54 B45 C2516 D16253 / 7【参考答案】C【命题意图】本题考查了质谱仪、洛伦兹力和带电粒子在匀强磁场中的运动、动能定理及其相关的知识点。二计算题1如图所示,在边长为 L 的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为 B.在正方形对角线 CE 上有一点 P,其到 CF,CD 距离均为 ,且在 P 点处有一个发射正离子的装置,能连续不断地向纸面内的各方向发射出速率不同的正离子已知离子的质量为 m,电荷量为 q,不计离子重力及离子间相互作用力(1)速率在什么范围内的所有离子均不可能射出正方形区域?(2)求速率为 v的离子在 DE 边
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