2025人教版高中物理选择性必修第二册强化练习题（有解析）--专题强化练1 磁场中的临界、极值问题

中小学教育资源及组卷应用平台 2025人教版高中物理选择性必修第二册 专题强化练1　磁场中的临界、极值问题 一、选择题 1.(2023广东湛江一模)如图所示,空间正四棱锥P-ABCD的底边长和侧棱长均为a,此区域存在平行于CB边由C指向B的匀强磁场,现一质量为m、电荷量为+q的粒子,以竖直向上的初速度v0从底面ABCD的中心O垂直于磁场方向进入磁场区域,最后恰好没有从侧面PBC飞出磁场区域,忽略粒子受到的重力。则磁感应强度大小为 (　　) A.　　　　　　B. C.　　　　　　D. 2.(2024山东青岛期末)如图,空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场下边界OM和荧光屏ON之间的夹角为30°。OM上的P点处有一粒子源沿与OM垂直的方向以不同的速率持续向磁场发射质量为m、电荷量为+q的粒子。已知P点到O点的距离为d,荧光屏上被打亮区域的长度为 (　　) A.　　　　B.　　　　C.d　　　　D.2d 3.(2024湖南长沙测试)一匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,其边界如图中虚线所示,ab=cd=2L,bc=de=L,一束粒子在纸面内从a点垂直于ab射入磁场,这些粒子具有各种速率。不计重力和粒子之间的相互作用。已知粒子的质量为m、电荷量为+q。则在磁场中运动时间最长的粒子,其运动速率为 (　　) A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 4.(经典题)(多选题)(2023四川宁南中学期中)如图所示,在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(重力不计)从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域,若该三角形的两直角边长均为2l,则下列关于粒子运动的说法中正确的是 (　　) A.若该粒子的入射速度为v=,则粒子一定从AD边射出磁场 B.若要使粒子从CD边射出,则该粒子从O点入射的最大速度应为v= C.若要使粒子从CD边射出,则该粒子从O点入射的最大速度应为v= D.当该粒子以不同的速度入射时,在磁场中运动的最长时间为 5.(2024广东深圳模拟)2023年4月,我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录。其中磁约束的简化原理如图:在真空中半径为R1和R2的同轴圆柱面之间,加有与轴线平行的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,R2=2R1。假设氘核H沿内环切线向左进入磁场,氚核H沿内环切线向右进入磁场,二者均恰好不从外环射出。不计重力及二者之间的相互作用,则H和H的速度大小之比为 (　　) A.1∶2　　　　B.2∶1　　　　C.1∶3　　　　D.3∶1 6.(经典题)(2024重庆沙坪坝期末)如图所示,空间分布着磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场。薄板MN的长度为3a,O点在MN的中垂线上,且O点到MN的距离为a。O点有一粒子源,能沿纸面内任意方向发射速率相同、质量为m、电荷量为q的带正电粒子。已知水平向右发射的粒子恰能垂直打在MN上,打到MN上、下表面的粒子均被吸收。不计粒子的重力,则被MN吸收的粒子在磁场中运动的最长时间为 (　　) A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 7.(经典题)(2023山东统考二模)如图所示,半径为R的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为B,一比荷为的带正电粒子,从圆形磁场边界上的A点以v0=的速度垂直直径MN射入磁场,恰好从N点射出,且∠AON=120°,下列选项正确的是 (　　) A.粒子在磁场中运动的时间为t= B.粒子从N点射出方向竖直向下 C.若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射,一定从N点射出 D.若要实现带电粒子从A点入射,从N点出射,则所加圆形磁场的最小面积为S= 二、非选择题 8.(2023山东济南阶段检测)如图所示,圆形区域有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,边界跟y轴相切于坐标原点O。O点处有一放射源,沿纸面向各方向射出速率均为v的某种带电粒子,带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两 ... ...