2022届高考物理一轮复习经典题汇编23带电粒子在磁场中的运动边界与仪器（Word版含解析）

带电粒子在磁场中的运动（边界与仪器） 　 一．选择题（共11小题） 1．如右图所示，纸面内有宽为L水平向右飞行的带电粒子流，粒子质量为m，电荷量为﹣q，速率为v0，不考虑粒子的重力及相互间的作用，要使粒子都汇聚到一点，可以在粒子流的右侧虚线框内设计一匀强磁场区域，则磁场区域的形状及对应的磁感应强度可以是（其中B0=，A、C、D选项中曲线均为半径是L的圆弧，B选项中曲线为半径是的圆）（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场．一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力．则（　　） A．vb：vc=1：2，tb：tc=2：1 B．vb：vc=2：2，tb：tc=1：2 C．vb：vc=2：1，tb：tc=2：1 D．vb：vc=1：2，tb：tc=1：2 3．如图所示在平面直角坐标系xOy的第一象限中，存在垂直直面向外的云强磁场，磁场的磁感应强度为B．一带电粒子以一定的速度平行于x轴正方向从y轴上的a处射入磁场，粒子从坐标原点O射出磁场．现同一带电粒子以原有速度的4倍平行于x正方向，从y轴上的a处射入磁场，经过t0时间射出磁场，不计粒子所受的重力，则粒子的为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠a=60°，∠b=90°，边长ab=L．一个粒子源在b点将质量为m，电荷量为q的带负电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点．有无数的相同带电粒子（不计重力）在纸面内沿各个方向以相同的速率通过P点进入磁场．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的，将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2，结果相应的弧长是圆周长的，则等于（　　） A． B． C． D． 6．物理学家霍尔于1879年在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时，在材料的上下两个端面之间产生电势差。这一现象被称作霍尔效应，产生这种效应的元件叫霍尔元件，在现代技术中被广泛应用。如图为霍尔元件的原理示意图，其霍尔电压U与电流I和磁感应强度B的关系可用公式UH=kH表示，其中kH叫该元件的霍尔系数。根据你所学过的物理知识，判断下列说法正确的是（　　） A．霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势 B．公式中的d指元件上下表面间的距离 C．霍尔系数kH是一个没有单位的常数 D．霍尔系数kH的单位是m3 s﹣1 A﹣1 7．如图，从S处发出的电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子向下极板偏转．设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B．欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是（　　） A．适当减小电场强度E B．适当减小磁感应强度B C．适当增大加速电压U D．适当增大加速电场极板之间的距离 8．如图所示，含有H、H、He的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器，沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P1、P2两点．则（　　） A．粒子在偏转磁场中运动的时间都相等 B．打在P1点的粒子是He C．打在P2点的粒子是H和He D．O2P2的长度是O2P1长度的4倍 9．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、乙，速度都很小，可忽略不计．粒子经过电场加速后垂直进入有界匀强磁场，最终打到照相底片上，测得甲．乙两粒子打在照相底片上的点到入射点的距离之比为3：2，则甲、乙两粒子的质量之比 ... ...