專題強(qiáng)化十八動態(tài)圓、磁聚焦和磁發(fā)散(分值:100分)1~6題,每小題10分,共60分。1.如圖所示,在x軸的上方(y≥0)存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在原點O有一個離子源向x軸上方的各個方向發(fā)射出質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正離子,速率都為v。對那些在xOy平面內(nèi)運(yùn)動的離子,在磁場中可能到達(dá)的位置中離x軸及y軸最遠(yuǎn)距離分別為()A.2mvqB2mvqBC.2mvqBmvqB D.2.(2025·湖南長沙模擬)如圖所示,在xOy平面內(nèi)存在著垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2×102T,在y軸正半軸距離原點5cm處有一粒子放射源A,可向任意方向發(fā)射速度大小為1×10-3m/s的帶正電粒子,帶電粒子的比荷為1×10-4C/kg,在x軸上x≥-5cm范圍存在一個下表面涂有感光物質(zhì)的擋板,粒子打在其上會感光,則在擋板下表面出現(xiàn)光斑的范圍是()A.-5cm≤x≤0 B.-5cm≤x≤5cmC.0≤x≤5cm D.-5cm≤x≤53cm3.如圖,空間存在垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(未畫出),線狀粒子源OM與屏ON垂直,ON=2OM=2L,粒子源能發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為+q、速度大小為v、方向與磁場垂直且與OM夾角θ=45°的粒子,已知v=2qBL2m,不計粒子重力,則屏ON上有粒子打到的區(qū)域長度為A.L B.2-1C.2-22L D.4.(多選)(2025·湖北武漢高三調(diào)研)半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(含邊界),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,P是直徑上一點,且PO=R2,如圖所示。質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的帶電粒子從P點垂直射入磁場,已知粒子的速度大小可調(diào)、方向始終與直徑成θ=30°角,若從直徑邊界射出的粒子在磁場中的運(yùn)動時間為t1,從圓弧邊界射出的粒子在磁場中的運(yùn)動時間為t2。則(A.t1=4πm3qB B.tC.0<t2<2πm3qB D.0<t5.(多選)(2025·湖南婁底高三聯(lián)考)如圖所示,坐標(biāo)原點O有一粒子源,能向坐標(biāo)平面一、二象限內(nèi)發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子(不計重力),所有粒子速度大小相等。圓心在(0,R),半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場右側(cè)有一點A2R,32R,已知初速度沿y軸正向的粒子經(jīng)過磁場后,粒子的速度方向沿x軸的正方向A.初速度方向與x軸正方向夾角為120°的粒子經(jīng)過A點B.初速度方向與x軸正方向夾角為135°的粒子經(jīng)過A點C.經(jīng)過A點的粒子在磁場中運(yùn)動時間為2πD.經(jīng)過A點的粒子在磁場中運(yùn)動時間為3π6.如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy第一象限內(nèi)x軸上方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,在y軸上S處有一粒子源,它可向右側(cè)紙面內(nèi)各個方向射出速率相等的質(zhì)量均為m,電荷量均為q的同種帶電粒子,所有粒子射出磁場時離S最遠(yuǎn)的位置是x軸上的P點。已知粒子帶負(fù)電,OP=3OS=3d,粒子重力及粒子間的相互作用均不計,則(A.粒子的速度大小為qBdB.從O點射出的粒子在磁場中的運(yùn)動時間為πC.從x軸上射出磁場的粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間與最短時間之比為9∶2D.沿平行x軸正方向射入的粒子離開磁場時的位置到O點的距離為d7.(18分)如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,其右側(cè)有一方向豎直向下、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場,電場左邊界與圓形磁場右邊界相切。足夠長的水平熒光屏PQ與磁場相切于P點。粒子源可以持續(xù)地從P點沿紙面向磁場內(nèi)發(fā)射速率為v、方向不同的帶正電同種粒子。已知初速度豎直向上的粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后沿水平方向離開磁場。電場強(qiáng)度E=Bv,不計粒子重力及粒子間相互作用,求入射方向與熒光屏成60°~120°區(qū)間的粒子打到熒光屏上形成的亮線長度。8.(22分)如圖所示,O'PQ是關(guān)于y軸對稱的四分之一圓,在PQNM區(qū)域有均勻輻向電場,PQ與MN間的電壓為U。一初速度為零的帶正電的粒子從PQ上的任一位置經(jīng)電場加速后都會從O'進(jìn)入半徑為R、中心位于坐標(biāo)原點O的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直xOy平面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,