如图所示，水平放置的长方体容器内存在竖直方向的匀强磁场，边长为的正方形abcd是长方体容器的横截面，a、b、c、d四个顶点处均开有小孔。一质量为m，电荷量为的带电粒子（不计重力）以速度从小孔a沿ac方向射入容器，带电粒子只与容器壁碰撞一次后从小孔d飞出。已知带电粒子与容器碰撞前后，沿平行于容器壁的方向速度不变，沿垂直于容器壁的方向速度等大反向，运动过程中带电粒子的电荷量保持不变。关于磁场的大小和方向，下列说法正确的是（）

1. 如图所示，水平放置的长方体容器内存在竖直方向的匀强磁场，边长为 $\text{[math]}$ 的正方形abcd是长方体容器的横截面，a、b、c、d四个顶点处均开有小孔。一质量为m，电荷量为 $\text{[math]}$ 的带电粒子（不计重力）以速度 $\text{[math]}$ 从小孔a沿ac方向射入容器，带电粒子只与容器壁碰撞一次后从小孔d飞出。已知带电粒子与容器碰撞前后，沿平行于容器壁的方向速度不变，沿垂直于容器壁的方向速度等大反向，运动过程中带电粒子的电荷量保持不变。关于磁场的大小和方向，下列说法正确的是（）

A. 磁场方向竖直向上， $\text{[math]}$ B. 磁场方向竖直向上， $\text{[math]}$ C. 磁场方向竖直向下， $\text{[math]}$ D. 磁场方向竖直向下， $\text{[math]}$

【考点】

带电粒子在匀强磁场中的运动;

【答案】

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多选题困难

1. 如图所示，a为xOy坐标系x负半轴上的一点，空间有平行于xOy坐标平面的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v₀从a点沿与x轴正半轴成θ角斜向右上射入电场．粒子只在电场力作用下运动，经过y正半轴上的b点（图中未标出），则下列说法正确的是（）

A. 若粒子在b点速度方向沿 $\text{[math]}$ 轴正方向，则电场方向可能平行于 $\text{[math]}$ 轴 B. 若粒子运动过程中在b点速度最小，则b点为粒子运动轨迹上电势最低点 C. 若粒子在b点速度大小也为v₀ ，则a、b两点电势相等 D. 若粒子在b点的速度为零，则电场方向一定与v₀方向相反

多选题普通

2. 如图甲所示，用强磁场将百万开尔文的高温等离子体(等量的正离子和电子) 约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克装置. 我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行 100秒的成绩. 图乙为其中沿管道方向的磁场分布图，越靠管的右侧磁场越强. 不计离子重力，关于离子在图乙磁场中运动时，下列说法正确的是

A. 离子在磁场中运动时，磁场可能对其做功 B. 离子在磁场中运动时，离子的动能一定不变 C. 离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，运动半径减小 D. 离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，洛伦兹力不变

多选题普通

3. 在水平面内以O点为坐标原点建立平面直角坐标系xOy，第一象限中有一矩形挡板OABC，其中 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，在空间内存在如图所示的匀强磁场，方向垂直纸面向里，大小为B，其中第三象限边界为BO的延长线，O点为一粒子源，可向OB反向延长线至垂直于BO方向的90°夹角范围内发射大量带电粒子，带电粒子电荷量为q（q<0），质量为m，粒子的速度大小 $\text{[math]}$ ，忽略粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A. 带电粒子不可能打到OA挡板的中点 B. 带电粒子有可能打到BC挡板上（除B、C两点） C. 带电粒子打在OA挡板上所用时间可能为 $\text{[math]}$ D. 带电粒子打在AB挡板上所用时间可能为 $\text{[math]}$

多选题困难