2021高考物理新高考版一轮习题：第九章 微专题63 掌握“语言翻译”求解有界磁场问题（一） WORD版含解析.docx

1、1一般步骤：画轨迹，定圆心，求半径或圆心角2注意“运动语言”与“几何语言”间的翻译：题里面的条件、问题一般是带电粒子的运动特征，即运动语言，我们解题时要找到相应的轨迹及几何关系所以要注意“运动语言”与“几何语言”间的翻译，如：速度对应圆周半径、时间对应圆心角或弧长或弦长等3在直线边界，粒子进出磁场具有对称性，同一直线边界，出射角等于入射角4平行边界存在临界条件：与边界相切是过不过边界的临界条件1(多选)(2019广东“六校”第三次联考)一束带电粒子以同一速度v0从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图1所示若粒子A的轨迹半径为r1，粒子B的轨迹半径为r2，且r22r1，粒子A、B的电荷量

2、分别为q1、q2，质量分别为m1、m2.则下列分析正确的是()图1AA带正电、B带负电 BA带负电、B带正电C.12 D.212(多选)(2020山西五地联考)如图2所示，在一挡板MN的上方，存在磁感应强度为B的矩形匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外MN边上O点处放置了发生光电效应的极限频率为的金属钠，现用频率为2的光去照射钠，已知电子质量为m、电荷量为e，普朗克常量为h，不计电子的重力和电子间的相互作用，粒子打到挡板上时均被挡板吸收则没有电子从磁场逸出的矩形磁场的可能的面积为()图2A. B. C. D.3(2019福建泉州市期末质量检查)如图3所示，在x轴上方空间存在磁感应强度大小为B、方向垂

3、直纸面向里的匀强磁场在原点O处有一粒子源，沿纸面各个方向不断地放出同种粒子，粒子以相同的速率v射入磁场粒子重力及粒子间的作用均不计图中的阴影部分表示粒子在磁场中能经过的区域，其边界与y轴交点为M，与x轴交点为N，已知ONL.下列说法正确的是()图3A能经过M点的粒子必能经过N点B粒子的电荷量与质量之比为C从ON的中点离开磁场的粒子在磁场中运动的时间可能为D从N点离开磁场的粒子在磁场中运动的时间为4(多选)(2019安徽安庆市期末调研检测)如图4所示，空间存在方向垂直纸面的匀强磁场，一粒子发射源P位于足够大绝缘平板MN的上方距离为d处，在纸面内向各个方向发射速率均为v的同种带电粒子，不考虑粒子间

4、的相互作用和粒子重力，已知粒子做圆周运动的半径大小也为d，则粒子()图4A能打在板上的区域长度为2dB能打在板上离P点的最远距离为2dC到达板上的最长时间为D到达板上的最短时间为5(多选)(2020宁夏银川市高三质检)如图5所示，在xOy平面内的坐标原点处，有一个粒子源，某一时刻以同一速率v发射大量带正电的同种粒子，速度方向均在xOy平面内，且对称分布在x轴两侧的30角的范围内在直线xa与x2a之间包括边界存在匀强磁场，方向垂直于xOy平面向外，已知粒子在磁场中运动的轨迹半径为2a.不计粒子重力及粒子间的相互作用力，下列说法正确的是()图5A最先进入磁场的粒子在磁场中运动的时间为B最先进入和最

5、后进入磁场中的粒子在磁场中运动的时间都相等C最后从磁场中射出的粒子在磁场中运动的时间为D最后从磁场中射出的粒子出场的位置坐标为(a，)6(2019河南八市重点高中联盟第三次模拟)如图6所示，平面直角坐标系xOy内，x轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B0.2 T，y轴上一点P (0,16 cm)有一粒子源，能向各个方向释放出比荷为4108 C/kg的正粒子，粒子初速度v08106 m/s，不计粒子重力，求x轴上有粒子穿过的坐标范围图6答案精析1AD由题图可知，A向左偏，B向右偏，根据左手定则可知，A带正电，B带负电，故A正确，B错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由

6、牛顿第二定律得：qvBm，解得：r，荷质比，由于v与B不变，所以荷质比之比等于半径的反比，则r2r121，故D正确，C错误2BCD根据爱因斯坦光电效应方程可知：光电子的最大初动能mvm2h(2)hh，所以光电子进入磁场的最大速度vm ，光电子在磁场中运动的最大半径R，所有粒子在磁场中最大半径相同，由O点沿MN射入的光电子的运动轨迹恰好对应最右端边界；随着粒子的速度方向偏转，光电子转动的轨迹圆可认为是以2R为半径转动如图所示：由几何图形可知，没有电子从磁场逸出的最小矩形磁场的面积S(3R)(2R)，故A错误，B、C、D正确3C沿x轴正方向射出的粒子能经过M点，然后回到原点；沿y轴正方向射入磁场时

7、粒子到达x轴上最远处，则能经过M点的粒子不能经过N点，选项A错误；ON2RL，由qBvm可得，选项B错误；由几何关系可知，从ON的中点离开磁场的粒子在磁场中运动转过的圆心角可能为300，时间为t；也可能为60，时间为t，选项C正确；从N点离开磁场的粒子在磁场中运动的时间为半个周期，大小为t，选项D错误4BC打在极板上粒子轨迹的临界状态如图甲所示：根据几何关系知，带电粒子能到达板上的长度lRR(1)R(1)d，故A错误；由图可以看到打在板上最远点是右边N点，由几何关系可得，它与P点的距离是2d，故B正确；在磁场中运动时间最长和最短粒子运动轨迹示意图如图乙所示，由几何关系知，最长时间t1T ；最短

8、时间t2T；又有粒子在磁场中运动的周期T；根据题意可知t1， t2，故C正确，D错误5ACD沿x轴方向射出的粒子最先进入磁场，由几何关系可知，粒子在磁场中运动的偏转角为30，所以运动的时间为 ，故A正确；沿与x轴成30角的两个方向同时进入磁场，沿与x轴成30角斜向下方进入磁场的粒子在磁场中偏转角为120，所以运动的时间为，弦长为s22asin 602a，粒子进入磁场的位置到x轴的距离为xatan 30a ，所以最后从磁场中射出的粒子出场的位置纵坐标为ysx2aaa，即最后从磁场中射出的粒子出场的位置坐标为(a，)，故B错误，C、D正确68 cmx12 cm解析粒子带正电，由左手定则可知，粒子在磁场中沿顺时针方向转动，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qv0Bm，代入数据解得：r0.1 m10 cm，粒子临界运动轨迹如图所示：由几何知识得：xA，xB代入数据解得：xA12 cm，xB8 cm，x轴上有粒子穿过的坐标范围是：8 cmx12 cm.