2019年高考物理名校模拟试题分项解析40热点专题17带电粒子在磁场中的运动

内部文件，版权追溯 专题17 带电粒子在磁场中的运动

一．选择题

1．（2019四川成都摸底）如图，在x轴上方存在方向垂直坐标平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在x轴下方存在方向垂直坐标平面向外、磁感应强度大小为

B的匀强磁场。一带负电的粒子（不计重力）2从原点O以与x轴正方向成30°角的速度v射入磁场，其在x轴上方运动的半径为R。则

A．粒子经偏转一定能回到原点O B．粒子完成一次周期性运动的时间为

2?R 3vC．粒子射入磁场后，第二次经过x轴时与O点的距离为3R D．粒子在x轴上方和下方的磁场中运动的半径之比为1：2 【参考答案】 CD

【命题意图】本题考查洛伦兹力、带电粒子在匀强磁场中的运动及其相关知识点。

【正确项分析】粒子射入磁场后，第一次经过x轴时与O点的距离为R，粒子射入磁场后，第二次经过x轴时与O点的距离为d=R+r=3R，选项C正确；粒子在x轴上方和下方的磁场中运动的半径之比为R：r=1：2，选项D正确。

3．（2019四川成都摸底）图示区域有方向竖直向下的匀强电场和水平向里的匀强磁场，一带正电的微粒以水平向右的初速度进入该区域时，恰能沿直线运动。欲使微粒向下偏转，可采用的方法是

1

A．仅减小入射速度 B．仅减小微粒的质量 C．仅增大微粒的电荷量 D．仅增大磁场的磁感应强度 【参考答案】 A

【命题意图】本题考查带电微粒在复合场中的运动、电场力和洛伦兹力、左手定则及其相关知识点。

二．计算题

1．（14分）（2019四川成都摸底考试） 如图，平面直角坐标系xOy中，在y>0及y<—匀强电场，在一

3L区域存在场强大小相同，方向相反（均平行于y轴）的23L

E4v0?一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，经过y轴上的点P1（0，L）时的速率为v0，方B33L，0）进入磁场。不计粒子重力。求： 2向沿x轴正方向，然后经过x轴上的点P2（

（1）粒子到达P2点时的速度大小和方向；

2

（2）粒子第一次从磁场下边界穿出位置的横坐标； （3）粒子从P1点出发后做周期性运动的周期。

【压轴题透析】（1）利用类平抛运动规律得出粒子到达P2点时的速度大小和方向；

（2）对粒子从P1到P2，利用动能定理列方程解得匀强电场的电场强度，利用题述电场强度与磁感应强度大小之比为

E4v0，得出匀强磁场的磁感应强度。利用洛伦兹力等于向心力列方程得出粒子在匀强磁场中?B3运动的轨迹半径，进而得出粒子第一次从磁场下边界穿出位置的横坐标；

（3）分别计算出粒子在各段运动的时间，然后得出粒子从P1点出发后做周期性运动的周期。

【命题意图】本题考查带电粒子在匀强电场中的类平抛运动、在匀强磁场中的匀速圆周运动、动能定理及其相关知识点。

（2）粒子从P1到P2，据动能定理有：qEL＝

28mv0可得：E?

9qL1212

mv－mv0 （1分） 22椐题意解得：B?2mv0（1分） 3qLv2据：qvB?m（1分）

r得：

（1分）

3

故粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心为O' 在答图1中，过P2作v方向的垂线交y＝－

32L直线于O'点

（3）粒子运动一个周期的轨迹如答图1所示 粒子从P1运动到PL2：t1?32v 0又因为：

粒子从P2运动到M：

粒子从M运动到N：

则：

4