2024教科版高中物理选择性必修第二册同步练习--专题强化练2　带电粒子在磁场中运动的多解问题

中小学教育资源及组卷应用平台 2024教科版高中物理选择性必修第二册同步 专题强化练2　带电粒子在磁场中运动的多解问题 题组一　临界状态不唯一造成多解 1.长为l的水平极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,板间距离为l,极板不带电。现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),从左边、极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,如图所示。欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是 (　　) A.使粒子的速度v< B.使粒子的速度v> C.使粒子的速度v> D.使粒子的速度v满足,垂直于纸面向里 B.B>,垂直于纸面向里 C.B>,垂直于纸面向外 D.B>,垂直于纸面向外 题组四　运动的周期性造成多解 4.(2023四川南充高级中学模拟)如图所示,两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC分开,三角形内的磁场方向垂直于纸面向里,三角形顶点A处有一质子源,能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子(质子的重力不计),所有质子均能通过C点,质子比荷=k,则质子的速度可能为 (　　) A.BkL　　　B.　　　C.　　　D. 5.(2022四川成都外国语学校月考)如图甲所示,ABCD是一长方形有界匀强磁场边界,磁感应强度按图乙规律变化,取垂直于纸面向外为磁场的正方向,图中AB=AD=L,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以速度v0在t=0时从A点沿AB方向垂直磁场方向射入,粒子重力不计。则下列说法中正确的是 (　　) 甲 乙 A.若粒子经时间t=T0恰好垂直打在CD上,则磁场的磁感应强度大小B0= B.若粒子经时间t=T0恰好垂直打在CD上,则粒子运动的半径大小R= C.若要使粒子恰能沿DC方向通过C点,则磁场的磁感应强度的大小B0=(n=1,2,3,…) D.若要使粒子恰能沿DC方向通过C点,则磁场变化的周期T0=(n=1,2,3,…) 6.(2022四川攀枝花第三高级中学期末)如图,空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场,在x≥0的区域,磁感应强度的大小为B0;x<0区域,磁感应强度的大小为λB0。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正方向射入磁场,此时开始计时。粒子所受重力忽略不计。 (1)求若λ>1,从计时开始到第一次速度方向沿x轴正方向的过程中粒子的平均速度; (2)求若此后粒子能再一次经过坐标原点,求λ应满足的条件。 题组五　运动方向不确定造成多解 7.(2023江苏连云港月考)如图所示,在xOy直角坐标系中,只在第一象限内有垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。M是y轴上的点,到O点的距离为d。现有大量的质量为m、电荷量为+q的粒子自x轴上各处以相同速率沿y轴正方向射入磁场,所有从y轴正半轴离开的粒子的位置恰好都不高于M点。其中自S点进入磁场的粒子从MO的中 ... ...