高考物理电磁学知识点之磁场难题汇编含答案解析(2)

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高考物理电磁学知识点之磁场难题汇编含答案解析(2)一、选择题1.电荷在磁场中运动时受到洛仑兹力的方向如图所示,其中正确的是()A.B.C.D.2.如图所示,有abcd四个离子,它们带等量的同种电荷,质量不等.有m a=m b<m c=m d,以不等的速度v a<v b=v c<v d进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出,进入B2磁场,由此可判定( )A.射向P1的是a离子B.射向P2的是b离子C.射到A1的是c离子D.射到A2的是d离子3.在探索微观世界中,同位素的发现与证明无疑具有里程碑式的意义。

质谱仪的发现对证明同位素的存在功不可没,1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。

若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,不计粒子重力,则下列说法中正确的是()A.该束粒子带负电B.速度选择器的P1极板带负电C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷qm越小4.如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场,则质子射入磁场的运动速率越大,A .其轨迹对应的圆心角越大B .其在磁场区域运动的路程越大C .其射出磁场区域时速度的偏向角越大D .其在磁场中的运动时间越长5.如图所示,虚线为两磁场的边界,左侧磁场垂直纸面向里,右侧磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小均为B 。

一边长为L 、电阻为R 的单匝正方形导体线圈abcd ,水平向右运动到图示位置时,速度大小为v ,则( )A .ab 边受到的安培力向左,cd 边受到的安培力向右B .ab 边受到的安培力向右,cd 边受到的安培力向左C .线圈受到的安培力的大小为222B L v RD .线圈受到的安培力的大小为224B L v R6.如图所示,ABC 为与匀强磁场垂直的边长为a 的等边三角形,比荷为e m的电子以速度v 0从A 点沿AB 边射出(电子重力不计),欲使电子能经过AC 边,磁感应强度B 的取值为A .B <03mv ae B .B <02mv aeC .B >03mv aeD .B >02mv ae7.如图所示,空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,一个带负电的金属小球从M 点水平射入场区,经一段时间运动到M 点的右下方N 点,关于小球由M 到N 的运动,下列说法正确的是( )A.小球可能做匀变速运动B.小球一定做变加速运动C.小球动量可能不变D.小球机械能守恒8.如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射人水平放置,电势差为U2的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应)()A.d随U1变化,d与U2无关B.d与U1无关,d随U2变化C.d随U1变化,d随U2变化D.d与U1无关,d与U2无关9.在绝缘水平面上方均匀分布着方向与水平向右成60︒斜向上的匀强磁场,一通有如图所示的恒定电流I的金属方棒,在安培力作用下水平向右做匀速直线运动。

已知棒与水平面间的动摩擦因数3μ=。

若磁场方向由图示方向开始沿逆时针缓慢转动至竖直向上的过程中,棒始终保持匀速直线运动,设此过程中磁场方向与水平向右的夹角为θ,则关于磁场的磁感应强度的大小B与θ的变化关系图象可能正确的是()A.B.C .D .10.如图所示,地面附近某真空环境中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带正电的油滴,沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动,由此可以判断A.匀强电场方向一定是水平向左B.油滴沿直线一定做匀加速运动C.油滴可能是从N点运动到M点D.油滴一定是从N点运动到M点11.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是()A .B .C .D .12.如图所示,直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场,经t1时间从b点离开磁场.之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场,则12tt为( )A.23B.2C.32D.313.如图所示为质谱仪的原理图,一束粒子流由左端平行于P 1、P 2射入,粒子沿直线通过速度选择器,已知速度选择器的电场强度为E ,磁感应强度为B 1.粒子由狭缝S 0进入匀强磁场B 2后分为三束,它们的轨道半径关系为132r r r =<,不计重力及粒子间的相互作用力,则下列说法中正确的是( )A .P 1极板带负电B .能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于1BE C .三束粒子在磁场B 2中运动的时间相等 D .粒子1的比荷11q m 大于粒子2的比荷22q m 14.研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示.两块平行放置的金属板A 、B 分别与电源的两极a 、b 连接,放射源发出的射线从其上方小孔向外射出.则A .a 为电源正极,到达A 板的为α射线B .a 为电源正极,到达A 板的为β射线C .a 为电源负极,到达A 板的为α射线D .a 为电源负极,到达A 板的为β射线15.在磁感应强度大小为0B 的匀强磁场中,两长直导线P 和Q 平行于纸面固定放置。

在两导线中通有图示方向电流I 时,纸面内与两导线等距离的a 点处的磁感应强度为零。

下列说法正确的是( )A .匀强磁场方向垂直纸面向里B .将导线Q 撤去,a 点磁感应强度为032B C .将导线P 撤去,a 点磁感应强度为012B D .将导线Q 中电流反向,a 点磁感应强度为02B16.如图所示,两根相互平行放置的长直导线a 和b 通有大小相等、方向相反的电流,a 受到磁场力的大小为F 1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a 受到的磁场力大小变为F 2.则此时b 受到的磁场力大小为( )A .F 2B .F 1-F 2C .F 1+F 2D .2F 1-F 217.下列说法正确的是( )A .带电粒子只在电场力的作用下一定作匀变速直线运动B .带电粒子在磁场中只受磁场力作用,一定作匀速圆周运动C .带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下不可能作匀速圆周运动D .带电粒子在重力、电场力、磁场力作用下可以作匀速直线运动18.如图所示,完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置,甲的圆心为O 1,乙的圆心为O 2,在两环圆心的连线上有a 、b 、c 三点,其中aO 1=O 1b =bO 2=O 2c ,此时a 点的磁感应强度大小为B 1,b 点的磁感应强度大小为B 2.当把环形电流乙撤去后,c 点的磁感应强度大小为A .212B B - B .122B B -C .21B B -D .13B 19.如图所示,正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。

一带电粒子垂直磁场边界从a 点射入,从b 点射出。

下列说法正确的是A.粒子带正电B.粒子在b点速率大于在a点速率C.若仅减小磁感应强度,则粒子可能从b点右侧射出D.若仅减小入射速率,则粒子在磁场中运动时间变短20.如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出).一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿过铝板后到达PQ的中点O,已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变,不计重力.铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为A.2B.2C.12D.21.如图所示是磁流体发电机的示意图,两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。

一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)沿垂直于磁场的方向喷入磁场。

把P、Q与电阻R相连接。

下列说法正确的是()A.Q板的电势高于P板的电势B.R中有由b向a方向的电流C.若只改变磁场强弱,R中电流保持不变D.若只增大粒子入射速度,R中电流增大22.如图所示,正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。

一带电粒子从磁场边界上的a点射入、b点射出,不考虑带电粒子受到的重力,下列说法正确的是()A.粒子在a点的速率小于在b点的速率B.粒子带正电C.若仅增大磁感应强度,则粒子可能从b点左侧射出D.若仅减小入射速率,则粒子在磁场中运动时间变短23.2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。

图示为回旋加速器原理示意图,现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中,接入高频电源。

分别加速氘核和氦核,下列说法正确的是()A.它们在磁场中运动的周期不同B.它们的最大速度相等C.两次所接高频电源的频率不相同D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能24.如图所示,在两水平金属板构成的器件中,存在匀强电场与匀强磁场,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,以某一水平速度进入的不计重力的带电粒子恰好能沿直线运动,下列说法正确的是( )A.粒子一定带负电B.粒子的速度大小v=B/EC.若粒子速度大小改变,粒子将做曲线运动D.若粒子速度大小改变,电场对粒子的作用力会发生改变25.如图所示,在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂有两个相同的金属环M和N.当两环均通以图示的相同方向的电流时,分析下列说法中,哪种说法正确()A.两环静止不动 B.两环互相远离C.两环互相靠近 D.两环同时向左运动【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【解析】【分析】【详解】根据左手定则得,A选项洛伦兹力方向竖直向下,B选项洛伦兹力方向竖直向下,C选项不受洛伦兹力,D选项洛伦兹力方向垂直纸面向外.故A正确,BCD错误.故选A.【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判定电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛仑兹力三者之间的方向关系.2.A解析:A【解析】试题分析:通过在磁场中偏转知,粒子带正电.在速度选择器中,有qE=qvB.EvB =,只有速度满足一定值的粒子才能通过速度选择器.所以只有b、c两粒子能通过速度选择器.a的速度小于b的速度,所以a的电场力大于洛伦兹力,a向P1板偏转.故A正确,B错误.只有b、c两粒子能通过速度选择器进入磁场B2,根据2.mvrqB=,知质量大的半径大,知射向A1的是b离子,射向A2的是c离子.故C、D错误.故选A.考点:速度选择器;带电粒子在匀强磁场中的而运动.3.D解析:D【解析】【分析】【详解】A .带电粒子在磁场中向下偏转,磁场的方向垂直纸面向外,根据左手定则知,该粒子带正电。