專(zhuān)題13破解有界磁場(chǎng)-旋轉(zhuǎn)圓-放縮圓-平移圓-磁聚焦-沖刺高考物理小題限時(shí)集訓(xùn)(原卷版)

13破解有界磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)圓放縮圓平移圓磁聚焦難度：★★★★☆建議用時(shí)：30分鐘正確率：/151．（2022·遼寧·高考真題）(多選)粒子物理研究中使用的一種球狀探測(cè)裝置橫截面的簡(jiǎn)化模型如圖所示。內(nèi)圓區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，外圓是探測(cè)器。兩個(gè)粒子先后從P點(diǎn)沿徑向射入磁場(chǎng)，粒子1沿直線通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后打在探測(cè)器上的M點(diǎn)。粒子2經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在探測(cè)器上的N點(diǎn)。裝置內(nèi)部為真空狀態(tài)，忽略粒子重力及粒子間相互作用力。下列說(shuō)法正確的是（）A．粒子1可能為中子B．粒子2可能為電子C．若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，粒子1可能打在探測(cè)器上的Q點(diǎn)D．若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探測(cè)器上的Q點(diǎn)2．（2023·黑龍江大慶·大慶中學(xué)校考一模）如下圖，半徑為R的圓心區(qū)域中充滿(mǎn)了垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一不計(jì)重力的帶電粒子從圖中A點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)射入，速度方向與半徑方向成45°角，當(dāng)該粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，速度方向恰好改變了180°A．該粒子帶正電B．該粒子的比荷為2C．該粒子出磁場(chǎng)時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線通過(guò)O點(diǎn)D．該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為23．（2023·河南·統(tǒng)考二模）(多選)如圖所示，在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形ABCD區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，一不計(jì)重力的帶電粒子從C點(diǎn)沿CA方向以速度v0射入，粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)打在BD邊右側(cè)距離為L(zhǎng)的光屏上的P點(diǎn)，現(xiàn)撤去電場(chǎng)，加上垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，仍讓該帶電粒子以速度v0從C點(diǎn)沿CA方向射入，粒子也經(jīng)過(guò)B點(diǎn)打在光屏上的Q點(diǎn)（P、A．EB的比值為2v0 B．C．光屏上PQ兩點(diǎn)的距離為L(zhǎng) D．光屏上PQ兩點(diǎn)的距離為L(zhǎng)4．（2023·廣東湛江·統(tǒng)考一模）如圖所示，空間正四棱錐P?ABCD的底邊長(zhǎng)和側(cè)棱長(zhǎng)均為a，此區(qū)域存在平行于CB邊由C指向B方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子，以豎直向上的初速度v0從底面ABCD的中心O垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，最后恰好沒(méi)有從側(cè)面PBCA．2mv0qa B．4mv0qa5．（2023·湖北·模擬預(yù)測(cè)）(多選)如圖所示，平行板電容器水平放置，兩板M、N間距離為d，兩板間電勢(shì)差大小為U，板間存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），電容器右側(cè)有一邊長(zhǎng)為l的等邊三角形區(qū)域abc，區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子以初速度v沿兩板中軸線進(jìn)入電容器，沿直線穿過(guò)電容器，又從ab邊的中點(diǎn)d平行于bc邊射入三角形區(qū)域，恰好從c點(diǎn)射出。粒子所受重力不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A．板間磁場(chǎng)垂直紙面向里B．兩板間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小BC．三角形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小BD．三角形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B6．（2023·山西·一模）(多選)如圖所示，空間存在方向垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，abcd為磁場(chǎng)的邊界，其中bc段是半徑為R的四分之一圓弧，ab、cd的延長(zhǎng)線通過(guò)圓弧的圓心，Mb長(zhǎng)也為。在M點(diǎn)有一粒子源能在紙面內(nèi)以不同的速率垂直于ab發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為的粒子，已知所有粒子均從圓弧邊界bc射出，不計(jì)粒子間的相互作用和重力。則（）A．從c點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定大于從b點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B．從M點(diǎn)射出的粒子速率一定不大于C．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為D．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為7．（2023·湖南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）(多選)一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外，其邊界如圖中虛線所示，其中射線bc足夠長(zhǎng)，∠abc=135°，其他地方磁場(chǎng)的范圍足夠大。一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，在紙面內(nèi)從a點(diǎn)垂直于ab射入磁場(chǎng)，這些粒子具有各種速率，不計(jì)粒子重力和粒子之間的相互作用，以下說(shuō)法正確的是（）A．從ab邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等B．從a點(diǎn)入射的粒子速度越大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)C．粒子在磁場(chǎng)中的最長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間不大于πmD．粒子在磁場(chǎng)中的最長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間不大于3πm8．（2023·廣東·一模）在如圖所示的平面內(nèi)，存在寬為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（足夠長(zhǎng)、邊界上有磁場(chǎng)），勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，左側(cè)邊界上有一離子源S，可以向紙面內(nèi)各方向發(fā)射質(zhì)量為m、帶電荷量為+qq>0、速度大小為qBLA．離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為πmB．離子從右側(cè)邊界離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為πmC．離子從右側(cè)邊界離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為5πmD．離子從左側(cè)邊界離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，射入點(diǎn)與射出點(diǎn)間的最大距離為39．（2023·河北·高三統(tǒng)考）(多選)如圖所示，直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，BC邊上O點(diǎn)處有一粒子源，可沿各個(gè)方向向三角形區(qū)域內(nèi)發(fā)射質(zhì)量為m、帶電量為+q、初速度大小為v0=3qBL2m的粒子（不計(jì)重力），OB=3LA．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為πmB．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為πmC．AB邊上有粒子射出的長(zhǎng)度為3D．從OB邊射出的粒子占粒子總數(shù)的110．（2023·貴州·統(tǒng)考二模）(多選)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于xOy平面，分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，某時(shí)刻經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O，速度大小為v，方向沿x軸正方向，后來(lái)經(jīng)過(guò)y軸上點(diǎn)P時(shí)，速度方向與y軸正方向的夾角為30°，P到O的距離為d，如圖所示。若粒子重力忽略不計(jì)，點(diǎn)O在磁場(chǎng)中。則粒子從點(diǎn)O到P的時(shí)間t和磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑Rmin分別為（

A．t=(2π+33)dC．Rmin=311．（2023·福建龍巖·統(tǒng)考二模）(多選)如圖所示，直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），AC邊長(zhǎng)為l，∠B＝30o，一群比荷為qm的帶正電粒子以相同速度在CD范圍內(nèi)垂直AC邊射入，從D點(diǎn)射入的粒子恰好不從AB邊射出。已知從BC邊垂直射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為A．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為πmqt B．粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為C．粒子射人磁場(chǎng)的速度大小為3πl(wèi)7t 12．（2023春·湖北襄陽(yáng)校考）如圖所示，長(zhǎng)方形abcd中，長(zhǎng)ad=0.6m，寬ab=0.3m，O、e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以e為圓心、eb為半徑的圓弧和以O(shè)為圓心、Od為半徑的圓弧組成的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（eb邊界上無(wú)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T。一群不計(jì)重力、質(zhì)量m=3×10-7kg、電荷量q=2×10-3C的帶正電粒子以速度v=5×102m/s沿垂直于ad且垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，則下列判斷正確的是（）A．從Od邊射入的粒子其出射點(diǎn)全部分布在Oa邊B．從aO邊射入的粒子其出射點(diǎn)全部分布在ab邊C．從Od邊射入的粒子其出射點(diǎn)全部分布在ab邊D．從ad邊射入的粒子其出射點(diǎn)均為b點(diǎn)13．（2023·山東·模擬預(yù)測(cè)）(多選)利用磁聚焦和磁控束可以改變一束平行帶電粒子的寬度，人們把此原理運(yùn)用到薄膜材料制備上，使芯片技術(shù)得到飛速發(fā)展。如圖，寬度為r0的帶正電粒子流水平向右射入半徑為r0的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，這些帶電粒子都將從磁場(chǎng)圓上O點(diǎn)進(jìn)入正方形區(qū)域，正方形過(guò)O點(diǎn)的一邊與半徑為r0的磁場(chǎng)圓相切。在正方形區(qū)域內(nèi)存在一個(gè)面積最小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，使匯聚到A．正方形區(qū)域中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2BB．正方形區(qū)域中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為12C．正方形區(qū)域中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的最小面積為2D．正方形區(qū)域中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的最小面積為π?214．（2023·山東日照·日照一中校考模擬預(yù)測(cè)）(多選)如圖所示，擋板MQ左側(cè)區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，擋板中間空隙NP長(zhǎng)度為L(zhǎng)，紙面上O點(diǎn)到N、P的距離相等，均為L(zhǎng)。O處有一粒子源，可向紙面所在平面的各個(gè)方向隨機(jī)發(fā)射速率相同的帶正電的粒子，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，打到擋板上的粒子均被吸收。不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用。下列說(shuō)法正確的是（）A．若粒子速率v=qBLm，粒子能從空隙NPB．若粒子速率v=qBLm，C．若粒子速率v=qBL2m，粒子能從空隙NPD．若粒子速率v=qBL2m，15．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）(多選)在如圖所示的平面內(nèi)，分界線SP將寬度為L(zhǎng)的矩形區(qū)域分成兩部分，一部分充滿(mǎn)方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，另一部