给我一个支点,可以撬起整个地球。——阿基米德
电磁学中的曲线运动
一、选择题
1.(多选)(2019·河北六校联考)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( )
qBl
A.若该粒子的入射速度为v=,则粒子一定从CD边射出磁场,且距点C的距离为l
mqB?2+1?l
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=
mC.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=πm
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
qB
1
2.(2019·全国卷Ⅲ)如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为B和B、方向均垂直于纸
2面向外的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子垂直于x轴射入第二象限,随后垂直于y轴进入第一象限,最后经过x轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为( )
2qBl
m
5πmA. 6qB11πmC. 6qB
7πmB. 6qB13πmD. 6qB
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3.(2019·安徽黄山模拟)如图所示,在空间中有一坐标系xOy,其第一象限内充满着两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,直线OP是它们的边界.区域Ⅰ中的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外;区域Ⅱ中的磁感应强度为2B,方向垂直纸面向内.边界上的P点坐标为(4L,3L).一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点平行于y轴负方向射入区域Ⅰ,经过一段时间后,粒子恰好经过原点O.忽略粒子重力,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.则下列说法中不正确的是( )
A.该粒子一定沿y轴负方向从O点射出 B.该粒子射出时与y轴正方向夹角可能是74° 53πmC.该粒子在磁场中运动的最短时间t=
60qB25qBL
D.该粒子运动的可能速度为v=(n=1,2,3,…)
12nm
4.(2019·恩施调研)如图所示,边长为L的正方形有界匀强磁场ABCD,一带电粒子从A点沿AD方向射入磁场,恰好从C点飞出磁场;若该粒子以相同的速度从AB边的中点P垂直AB射入磁场,则从BC边上的M点飞出磁场(M点未画出).设粒子从A点运动到C点所用时间为t,由P点运动到M点所用时间为t′,不计粒子的重力,则t∶t′等于( )
A.1∶1 C.3∶2
B.2∶3 D.3∶2
5.(2019·福建四校二次联考)如图所示,水平放置的平行板电容器,其正对的两极板A、B长均为L,在距A、B两板右边缘L处有一竖直放置的足够大荧光屏,平行板电容器的水平中轴线OO′垂直荧光屏交于O″点,电容器的内部可视为匀强电场,场强为E,其外部电场不计.现有一质量为m、电荷量为q的带电小球从O点沿OO′射入电场,最后恰好打在荧光屏上的O″点,小球运动中没有碰撞A板或者B板,已知重力加速度为g.则下列说法正确的
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是( )
A.小球一定带负电
B.小球一定垂直打在荧光屏的O″点上 C.电场力qE=2mg 4
D.电场力qE=mg
3
6.(2019·河北名校联盟)如图,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab长为s,竖直边ad长为h.质量均为m、带电量分别为+q和-q的两粒子,由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中).不计重力.若两粒子轨迹恰好相切,则v0等于( )
sA. 2sC. 4
2qE
mh2qE
mh
sB. 2sD. 4
qE mhqE mh
7.(多选)(2019·自贡模拟三)如图所示,在水平向右的匀强电场E中,将一带正电的小球以初速度v0竖直向上抛出,小球质量为m,电荷量q=
3mg
,重力加速度为g.则带电粒子抛出后( ) E
A.将做匀变速曲线运动 B.动能先增大后减小 C.电场力一直做正功
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