如图所示，甲，乙，丙分别是磁感应强度相同的圆形、正方形、正菱形（倾斜放置的正方形）匀强磁场区域（圆形直径与正方形边长及正菱形对角线长度相同）．相同带电粒子以相同 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，甲，乙，丙分别是磁感应强度相同的圆形、正方形、正菱形（倾斜放置的正方形）匀强磁场区域（圆形直径与正方形边长及正菱形对角线长度相同）．相同带电粒子以相同速度沿垂直于磁场方向，对准中心O分别进入三个区域．则粒子分别经过三个磁场区域所用的时间由短到长顺序可能为（　　）

A．甲、乙、丙

B．乙、丙、甲

C．丙、乙、甲

D．丙、甲、乙

答案

电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：qvB=

mv2

整理得r=

，两过程电子速度v相同，所以半径相同．
粒子在磁场中的可能运动情况如图所示，

电子从O点水平进入由于它们进入正菱形、圆形磁场和矩形磁场的轨道半径、速度是相同的，我们把正菱形、圆形磁场和矩形磁场的边界放到同一位置如图所示，由图可以看出进入磁场区域的电子的轨迹1，先出正菱形，再出圆形磁场，再出矩形磁场；进入磁场区域的电子的轨迹2，同时从正菱形、圆形与矩形边界处磁场；进入磁场区域的电子的轨迹3，先出正菱形，再出圆形磁场，再出矩形磁场；所以电子不会先出矩形的磁场，粒子分别经过三个磁场区域所用的时间是相等，或由短到长顺序可能为丙、甲、乙．故D正确．
故选：D

核心考点

试题【如图所示，甲，乙，丙分别是磁感应强度相同的圆形、正方形、正菱形（倾斜放置的正方形）匀强磁场区域（圆形直径与正方形边长及正菱形对角线长度相同）．相同带电粒子以相同】；主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，半径为r=10cm的圆形匀强磁场区域边界跟y轴相切于坐标原点O，磁感应强度为B=0.332T，方向垂直纸面向里．在O处有一放射源，可沿纸面向各个方向射出速率为v=3.2×10⁶m/s的带正电粒子，已知该粒子的质量m=6.64×10^-27kg，电量为q=3.2×10^-19C．不计重力．
（1）沿半径OC方向射出的粒子，穿过磁场时方向偏转角度θ是多大？
（2）在磁场中运动时间最长的粒子运动时间是多少？

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如图所示，边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，三角形外的磁场（足够大）方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为B．把粒子源放在顶点A处，它将沿∠A的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v₀的带电粒子（粒子重力不计）．若从A射出的粒子
①带负电，v₀=

qBL

，第一次到达C点所用的时间为t₁
②带负电，v₀=

qBL

，第一次到达C点所用的时间为t₂
③带正电，v₀=

qBL

，第一次到达C点所用的时间为t₃
④带正电，v₀=

qBL

，第一次到达C点所用的时间为t₄（　　）