《十年（2012-2021）高考物理真题分项汇编（全国通用）》专题22 磁场2 带电粒子在纯磁场中的运动规律及边界问题（原卷版）

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专题 22 磁场 2
带电粒子在纯磁场中运动规律及边界问题
（2012-2021）
1.（2021 全国乙）如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为 m、电荷量为 的带电粒
子从圆周上的 M点沿直径 方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为 ，离开磁场时速度方向
偏转 ；若射入磁场时的速度大小为 ，离开磁场时速度方向偏转 ，不计重力，则 为（　　）
A. B. C. D.
2.（2020 天津）0如图所示，在 Oxy 平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为 B的匀
强磁场。一带电粒子从 y轴上的 M点射入磁场，速度方向与 y轴正方向的夹角 。粒子经过磁场偏
转后在 N点（图中未画出）垂直穿过 x轴。已知 ，粒子电荷量为 q，质量为 m，重力不计。则（
）
A. 粒子带负电荷 B. 粒子速度大小为
C. 粒子在磁场中运动的轨道半径为 aD. N与O点相距
3.（2020 全国 3）真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为 a和3a的同轴圆柱面，磁场的方向与
圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为 v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为 m，
电荷量为 e，忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为
（　　）
A. B. C. D.
4.（2020 全国 1）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，
为半圆，ac、bd 与直径 ab 共线，ac 间的距离等于半圆的半径。一束质量为 m、电荷量为 q（q>0）的粒子，
在纸面内从 c点垂直于 ac 射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时
间最长的粒子，其运动时间为（　　）
A. B. C. D.
5.（2019 海南） 如图，虚线 MN 的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子 P
、
Q从
磁场边界的 M点先后射入磁场，在纸面内运动．射入磁场时，P的速度 垂直于磁场边界，Q的速度
与磁场边界的夹角为 45°。已知两粒子均从 N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则（ ）
A. P和Q的质量之比为 1：2 B. P和Q的质量之比为
C. P和Q速度大小之比为 D. P和Q速度大小之比为 2：1
6.（2019 海南）如图，一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面（纸面）上，铜线所在空间有一匀强磁场，
磁场方向竖直向下，当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向（ ）
A. 向前 B. 向后 C. 向左 D. 向右
7.（2019 全国 2）如图，边长为 l的正方形 abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面
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