1、高考物理二轮复习专项训练磁场性质及带电粒子在磁场中的运动原卷版2020年高考物理二轮复习专项训练磁场性质及带电粒子在磁场中的运动1.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2.如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等 矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止则a、b的电流方向可能是（ ）A均向左B均向右Ca的向
2、左，b的向右Da的向右，b的向左3.如图所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度v开始运动，则()A.将沿轨迹运动，半径越来越小B.将沿轨迹运动，半径越来越大C.将沿轨迹运动，半径越来越小D.将沿轨迹运动，半径越来越大4.电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示。两相距很近的通电平行线圈和，线圈固定，线圈置于天平托盘上。当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零。下列说法正确的是（ ）A当天平示数为负时，两线圈电流方向相同B当天平示数为正时，两线圈电流方向相同C线圈对线圈的作用力大于线圈对线圈的作用力D线圈对线圈的作用力与托盘对线圈的作用力是一对相互作用力5.在如图所示的平行板器件中
3、，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一带电粒子(重力不计)从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动，则该粒子()A.一定带正电B.速度vC.若速度v，粒子一定不能从板间射出D.若此粒子从右端沿虚线方向进入，仍做直线运动6.如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为()A0 BB0 C.B0 D2B07.如图所示，两根足够长的绝缘导线垂直靠近放置，通以大小相等的恒定电流，a点和b点到两根导线
4、的距离均为l，c点到两根导线的距离分別为和l，下列判断正确的是()A.b处的磁感应强度为零B.a、b两点的磁感应强度大小相等C.b、c两点的磁感应强度方向相同D.c点的磁感应强度大小比b点的大8.如图所示是小丽自制的电流表原理图质量为m 的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻质弹簧相连，弹簧劲度系数为k, 在边长abL1、bcL2的矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度，MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且MN处于静止状态时，MN与ab边重合，且指针指在标尺的零刻度处；当MN中有电流时，指针示数可表示电流大小
5、.MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度g.则()A要使电流表正常工作，金属杆中电流方向应从M至NB当该电流表的示数为零时，弹簧的伸长量为零C该电流表的最大量程是ImD该电流表的刻度在0Im范围内是不均匀的9.利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的表面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD。下列说法中正确的是()A.霍尔元件的上下表面的距离越大，UCD越大B.若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD0C.仅增大电流I时，电势差UCD不变D.如果仅将霍尔元件改为电解质溶液，其它条件不变，电势
6、差UCD将变大10.某同学自制的简易电动机示意图如图所示矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将()A左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉11.如图所示，在半径为R的圆形区域内有一匀强磁场，边界上的A点有一粒子源，能在垂直于磁场的平面内沿不同方向向磁场中发射速率相同的同种带电粒子，在磁场边界
7、的圆周上可观测到有粒子飞出，则粒子在磁场中的运动半径为()A.R B. C. D.10.如图所示，匀强磁场垂直于纸面，磁感应强度大小为B，一群比荷为、速度大小为v的离子以一定发散角由原点O出射，y轴正好平分该发散角，离子束偏转后打在x轴上长度为L的区域MN内，则cos为()A1 B C1 D111.如图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是()A.电子与正电子的偏转方向一定不同B.电子和正电子在磁场中的运动轨迹一定相同C.仅依据粒子的运动轨迹无法判
8、断此粒子是质子还是正电子D.粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小12.如图所示，在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，a60，b90，边长abL，粒子源在b点将带负电的粒子以大小、方向不同的速度射入磁场，已知粒子质量为m，电荷量为q，则在磁场中运动时间最长的粒子中，速度最大值是()A. B C. D13.如图所示为洛伦兹力演示仪的结构简图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，磁场强弱由通过励磁线圈的电流来调节，在球形玻璃泡底部有一个可以升降的电子枪，从电子枪灯丝中发出电子的初速度可忽略不计，经过加速电压U(U可调节，且加速间距很小)后，沿水平方向
9、从球形玻璃泡球心的正下方垂直磁场方向向右射入，电子束距离球形玻璃泡底部切线的高度为h(见图)，已知球形玻璃泡的半径为R。下列说法正确的有()A.仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹的半径变大B.仅提高电子枪加速电压，电子束径迹的半径变大C.电子束在玻璃泡内做完整圆周运动的最大半径为RD.仅增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变小14.空间同时存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场的方向沿y轴正方向，场强大小为E；磁场方向垂直纸面向外。质量为m、电荷量为q的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，释放后，粒子恰能沿图中的曲线运动。已知该曲线的最高点P的纵坐标为h，曲线在P点附近的一小部分，可以看做是
10、半径为2h的圆周上的一小段圆弧，则()A.粒子在y轴方向做匀加速运动B.粒子在最高点P的速度大小为C.磁场的磁感应强度大小为D.粒子经过时间运动到最高点5.如图所示为磁流体发电机的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈电中性)沿图示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷。在磁极配置如图中所示的情况下，下列说法正确的是()A.A板带负电B.有电流从b经用电器流向aC.金属板A、B间的电场方向向下D.等离子体发生偏转的原因是离子所受的洛伦兹力大于所受的静电力16.如图为回旋加速器的示意图。其核心部分是两个D型金属盒，置
11、于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中，并与高频交流电源相连。带电粒子在D型盒中心附近由静止释放，忽略带电粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。欲使粒子在D型盒内运动的时间增大为原来的2倍，下列措施可行的是()A.仅将磁感应强度变为原来的2倍B.仅将交流电源的电压变为原来的一半C.仅将D型盒的半径变为原来的倍D.仅将交流电源的周期变为原来的2倍17.如图所示，在xOy平面内，有一以O为圆心、R为半径的半圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向里，磁感应强度大小为B.位于O点的粒子源向第二象限内的各个方向连续发射大量同种带电粒子，粒子均不会从磁场的圆弧边界射出粒子的速率相等，质量为m、电荷量大小为
12、q，粒子重力及粒子间的相互作用均不计(1)若粒子带负电，求粒子的速率应满足的条件及粒子在磁场中运动的最短时间；(2)若粒子带正电，求粒子在磁场中能够经过区域的最大面积18.已知质量为m的带电液滴，以速度v垂直射入竖直向下的电场强度为E的匀强电场和水平向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动。如图所示(重力加速度为g)，求：(1)液滴带电荷量及电性；(2)液滴做匀速圆周运动的半径多大；(3)现撤去磁场，电场强度变为原来的两倍，有界电场的左右宽度为d，液滴仍以速度v从左边界垂直射入，求偏离原来方向的竖直距离。19.如图所示，容器A中装有大量的质量不同、电荷量均
13、为q的粒子，粒子从容器下方的小孔S1不断飘入加速电场(初速度可视为零)做直线运动，通过小孔S2后从两平行板中央垂直电场方向射入偏转电场。粒子通过平行板后垂直磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的水平匀强磁场区域，最后打在感光片上。已知加速电场中S1、S2间的加速电压为U，偏转电场极板长为L，两板间距为L，板间电场看成匀强电场，其电场强度E，方向水平向左(忽略板间外的电场)，平行板f的下端与磁场水平边界ab相交于点P，在边界ab上实线处固定放置感光片。测得从容器A中逸出的所有粒子均打在感光片P、Q之间，且PQ的长度为3L，边界ab下方的磁场范围足够大，不考虑粒子所受重力与粒子间的相互作用。求：(1)粒子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏转的距离x和偏转的角度；(2)射到感光片P处的粒子的质量m1；(3)粒子在磁场中运动的最长时间tm。
