2023年新高考物理考试热点13带电粒子在磁场中的运动 .pdf

2023年新高考物理考试

热点13带电粒子在磁场中的运动

1．(2021·河南郑州市高三(上)第一次质量检测)如图1所示，在MNQP中有一垂直纸面向里的

匀强磁场．质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方

向射入磁场．图中实线是它们的轨迹，已知O是PQ的中点．不计粒子重力．下列说法中正

确的是()

图1

A．粒子c带负电，粒子a、b带正电

B．射入磁场时，粒子b的速率最小

C．粒子a在磁场中运动的时间最长

D．若匀强磁场磁感应强度增大，其他条件不变，则粒子a在磁场中的运动时间不变

答案C

解析根据左手定则可知粒子c带正电，粒子a、b带负电，故A错误；粒子在磁场中做匀

v2qBR

速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvB＝m，解得v＝，由题

Rm

2πm

图知粒子a的轨迹半径最小，所以射入磁场时粒子a的速率最小，故B错误；根据T＝可

qB

θmθ

知，粒子在磁场中做圆周运动的周期相同，粒子在磁场中的运动时间为t＝T＝，由于m、

2πqB

q、B都相同，粒子a转过的圆心角θ最大，则粒子a在磁场中运动的时间最长，故C正确；

v2mv

若匀强磁场磁感应强度增大，其他条件不变，由牛顿第二定律得qvB＝m，解得R＝，则

RqB

θmθ

a粒子在磁场中运动的轨迹半径会变小，但a粒子轨迹对应的圆心角不变，由t＝T＝，

2πqB

可知a粒子运动时间会变短，故D错误．

2.(2021·北京市东城区高三期末)如图2所示磁场区域的边界为圆形，磁感应强度大小为B，

方向垂直纸面向里．带电粒子从a点以初速度v正对磁场中心O进入磁场，从b点离开磁场

0

π

时速度方向偏转了.若同样的粒子从a点以大于v的速度沿原方向进入磁场，从c点(图中未

20

画出)离开磁场，粒子在磁场中运动的时间为t，速度方向偏转的角度为θ，不计粒子重力．下

列选项正确的是()

图2

A．粒子带正电荷B．c点在b点左方

πmπ

C．t