2023-2025北京高三（上）期末物理匯編：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

2023-2025北京高三（上）期末物理匯編

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

一、單選題

1.（2025北京順義高三上期末）如圖所示，一個(gè)帶電粒子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度5并垂直于磁場(chǎng)邊界的速度

v射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向和原來(lái)射入方向的夾角為。二30。，不計(jì)帶電粒子所受

重力，由此推斷該帶電粒子（）

--------------------------------

：xXX

II

MXXX：

9-

XXX;X

XXX:

I

I

I

I

A.運(yùn)動(dòng)軌跡半徑為g

B.帶負(fù)電且在磁場(chǎng)中動(dòng)能一直增大

2

C,穿越磁場(chǎng)的時(shí)間為孚D.電荷量與質(zhì)量的比值為內(nèi)

3v

2.（2024北京朝陽(yáng)高三上期末）云室可以顯示帶電粒子的運(yùn)動(dòng)徑跡。如圖所示，某次實(shí)驗(yàn)中云室所在空間

存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，鉛板與磁場(chǎng)方向平行，細(xì)黑線表示某帶電粒子穿過(guò)鉛板前后的運(yùn)動(dòng)徑跡。

已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,粒子入射的初速度為穿過(guò)鉛板前后所帶電荷量不變，軌道半徑分別為〃、-2。

不計(jì)粒子的重力。下列說(shuō)法正確的是（）

-41“——徑跡

I,、丁

A.粒子帶負(fù)電

B.粒子是從下向上運(yùn)動(dòng)穿過(guò)鉛板的

C.可以求出粒子穿過(guò)鉛板后的速度大小

D.可以求出鉛板對(duì)粒子做的功

3.（2024北京朝陽(yáng)高三上期末）如圖所示，一束電子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B且垂直于磁場(chǎng)邊界的速度v射

入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向和原來(lái)射入方向的夾角為。。根據(jù)上述信息不能求出

d

xxx

B.電子的比荷

c.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間D.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

4.（2024北京東城高三上期末）一帶電粒子以速度v進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，僅在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)

動(dòng)。如果速度v增大，下列說(shuō)法正確的是（）

A.半徑增大，周期不變B.半徑增大，周期增大

C.半徑減小，周期不變D.半徑減小，周期減小

5.（2023北京順義高三上期末）如圖所示，在MAQP所圍的區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量

和電荷量都相等（電性可能不同）的帶電粒子a、b,c以不同的速率從。點(diǎn)沿紙面并垂直于尸。的方向射

入磁場(chǎng)，圖中實(shí)線是它們的運(yùn)動(dòng)軌跡。已知。是尸。的中點(diǎn)，不計(jì)粒子重力及帶電粒子間的相互作用，下

列說(shuō)法中正確的是（）

MN

A.射入磁場(chǎng)時(shí)粒子。的速率最小

B.粒子a帶負(fù)電，粒子從c帶正電

C.粒子“在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期最小

D.粒子。在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

6.（2023北京昌平高三上期末）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)粒子先后從尸點(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“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（）

B.粒子2帶負(fù)電

C.若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，粒子1可能打在探測(cè)器上的。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。點(diǎn)

7.（2023北京東城高三上期末）如圖所示，在my坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。

一帶電粒子在尸點(diǎn)以與x軸正方向成60。的方向射入磁場(chǎng)，并沿垂直于y軸的方向射出磁場(chǎng)。己知?jiǎng)驈?qiáng)磁

場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,帶電粒子質(zhì)量為山，電荷量為g,OP=a,不計(jì)粒子的重力。根據(jù)上述信息可以

得出（）

A.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率為宜迎

3m

7im

B.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為哀-

3Bq

C.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑為2a

D.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心坐標(biāo)為（0,。）

8.（2023北京海淀高三上期末）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場(chǎng)邊界d點(diǎn)垂

直于磁場(chǎng)方向射入，沿曲線即“打到屏MN上的a點(diǎn)，通過(guò)pa段用時(shí)為人若該微粒經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)，與一個(gè)

靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個(gè)新微粒，最終打到屏上。若兩個(gè)微粒所受重力均忽略，則新微粒

運(yùn)動(dòng)的（）

A.軌跡為0b,至屏幕的時(shí)間將小于r

B.軌跡為pc,至屏幕的時(shí)間將大于r

C.軌跡為pa,至屏幕的時(shí)間將大于f

D.軌跡為pb,至屏幕的時(shí)間將等于r

9.（2023北京海淀高三上期末）如圖，為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁

場(chǎng)（未畫出）.一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的尸點(diǎn)垂直于鋁板向上射出，從。點(diǎn)穿過(guò)鋁板后到達(dá)PQ的

中點(diǎn)。，已知粒子穿越鋁板時(shí)，其動(dòng)能損失一半，速度方向和電荷量不變，不計(jì)重力.鋁板上方和下方的

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為

D,也

2

二、多選題

10.（2023北京海淀高三上期末）如圖所示，一質(zhì)量為〃2的帶電粒子從尸點(diǎn)以垂直于磁場(chǎng)邊界方向的速度

v射入磁場(chǎng)，穿出磁場(chǎng)時(shí)，速度方向與入射方向夾角為6。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為2、磁場(chǎng)寬度為d。粒子速度始

終與磁場(chǎng)垂直，不計(jì)粒子所受重力和空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（）

A.在粒子穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，洛倫茲力對(duì)該粒子做的功為0

B.在粒子穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，洛倫茲力對(duì)該粒子的沖量為0

C.該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4

v

—vsin。

D.該粒子的比荷為

Ba

三、解答題

11.（2025北京房山高三上期末）我國(guó)的東方超環(huán)（EAST）是研究可控核聚變反應(yīng)的超大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝

置。該裝置需要將高速運(yùn)動(dòng)的離子變成中性粒子，沒(méi)有被中性化的離子對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置有很大的破壞作用，因

此需要利用“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”將其從粒子束中剝離出來(lái)。已知所有離子的電荷量均為小質(zhì)量均為形,離子和中

性粒子的重力可忽略不計(jì)，不考慮粒子間的相互作用。

混合d

粒子

混中M

合性

粒粒

子

板2d

了吞噬

II

極板

??

?

▼u?

N

乙

甲

構(gòu)成

電極板

平行帶

由一對(duì)

子進(jìn)入

混合粒

離子的

和帶電

性粒子

包含中

所示，

如圖甲

理簡(jiǎn)圖

”的原

轉(zhuǎn)系統(tǒng)

（1）“偏

繼續(xù)沿

性粒子

轉(zhuǎn)，中

生偏

域發(fā)

場(chǎng)區(qū)

在電

離子

行，

板平

與極

方向

速度

場(chǎng)時(shí)

入電

子進(jìn)

混合粒

域，

場(chǎng)區(qū)

強(qiáng)電

的勻

為乩

,間距

為U

電壓

板間

兩極

已知

動(dòng)。

向運(yùn)

原方

為；

電壓

加速

，求

為零

動(dòng)能

其初

得，

速獲

場(chǎng)加

由電

能及

的動(dòng)

離子

a.若

間to；

長(zhǎng)時(shí)

的最

運(yùn)動(dòng)

場(chǎng)中

在電

離子

b.求

長(zhǎng)度

噬板

亂吞

度為

子寬

合粒

?；?/p>

所示

圖乙

離，如

的剝

離子

帶電

進(jìn)行

偏轉(zhuǎn)

用磁

以利

”還可

轉(zhuǎn)系統(tǒng)

⑵“偏

的取

能大小

離子動(dòng)

求帶電

上，

噬板

到吞

能打

子都

有離

要使所

大。

足夠

邊界

,且

小為8

度大

應(yīng)強(qiáng)

,磁感

為2d

圍。

值范

物