高考物理提高训练专题卷磁场专题 4页

磁场 一、选择题 ‎1．如图所示，空间的某个复合场区域内存在着方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场．质子由静止开始经一加速电场加速后，垂直于复合场的界面进入并沿直线穿过场区，质子从复合场区穿出时的动能为Ek.那么氘核同样由静止开始经同一加速电场加速后穿过同一复合场后的动能Ek′的大小是 （ ）‎ A．Ek′＝Ek B．Ek′＞Ek C．Ek′＜Ek D．条件不足，难以确定 ‎【答案】 B ‎2．空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C为运动的最低点.不计重力，则 （ ）‎ A．该离子带负电 B．A、B两点位于同一高度 C．C点时离子速度最小 D．离子到达B点后，将沿原曲线返回A点 ‎【答案】 B ‎3．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. 2 B. C. 1 D. ‎ ‎【答案】 D ‎4．质量为m、带电荷量为q的小物块，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示．若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是 （ ）‎ A. 小物块一定带正电荷 B. 小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动 C. 小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动 D. 小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为 ‎【答案】 B ‎5．如图是荷质比相同的a、b两粒子从O点垂直匀强磁场进入正方形区域的运动轨迹，则 （ ）‎ A．a的质量比b的质量大 B．a带正电荷、b带负电荷 C．a在磁场中的运动速率比b的大 D．a在磁场中的运动时间比b的长 ‎【答案】 C ‎6．图中所示为某种质谱仪的工作原理示意图。此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O 等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M。由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点。粒子从粒子源发出时的初速度不同，不计粒子所受重力。下列说法中正确的是 （ ）‎ A. 从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等 B. 从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等 C. 打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等 D. 打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越大 ‎【答案】 C ‎7．如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L，一端与电源连接。一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0．75，在安培力的作用下，金属棒以v0的速度向右匀速运动，通过改变磁感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与竖直方向的夹角为 （ ）‎ A．37° B．30° C．53° D．60°‎ ‎【答案】 A ‎8．如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向射入磁场。若粒子射入速率为，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为，相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则为 （ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】 C ‎9．（多选）如图所示，在磁感应强度大小为压、平行P、Q连线向右的匀强磁场中，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2B0．下列说法正确的是 （ ）‎ A. 两电流在a处产生的磁感应强度大小为3B0‎ B. P中电流在a点处产生的磁感应强度的大小为 C. 若在a点处垂直纸面放一长度为L、电流为I的导线，则该导线所受的安培力大小一定为 D. 若使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 ‎【答案】 BD ‎10．（多选）倾角为α的光滑导电轨道间接有电源，轨道间距为L，轨道上放一根质量为m的金属杆ab，金属杆中的电流为I，现加一垂直金属杆ab的匀强磁场，如图所示， ab杆保持静止，则磁感应强度方向和大小可能为 （ ）‎ A. 方向垂直轨道平面向上时，磁感应强度最小，大小为 B. z正向，大小为 C. X正向，大小为 D. Z正向，大小为 ‎【答案】 ACD ‎11．（多选）如图所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，第一、二象限存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量均为m、电荷量分别为+q和-q的两个粒子（不计重力），从坐标原点O以相同的速度v先后射人磁场，v方向与x轴成θ=30°角，带正、负电的粒子在磁场中仅受洛仑兹力作用，则 （ ）‎ A. 带负电的粒子回到x轴时与O点的距离为 B. 带正电的粒子在磁场中运动的时间为 C. 两粒子回到x轴时的速度相同 D. 从射入到射出磁场的过程中，两粒子所受洛仑兹力的总冲量相同 ‎【答案】 ACD ‎12．（多选）如图所示，两个倾角分别为30°和60°的光滑斜面固定于水平面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中．两个质量均为m、带电荷量均为＋q的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中 （ ）‎ A. 甲滑块飞离斜面瞬间的速度比乙滑块飞离斜面瞬间的速度大 B. 甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短 C. 甲滑块在斜面上运动的位移与乙滑块在斜面上运动的位移大小相同 D. 两滑落块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等 ‎【答案】 AD 二、非选择题 ‎13．如图所示的坐标系中，第一象限内存在与x轴成300角斜向下的匀强电场，电场强度E=400N/C；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，x轴方向的宽度OA=20cm，轴负方向无限大，磁感应强度B=1×10-4T．现有一比荷为=2×1011C/kg的正离子(不计重力)，以某一速度v0从O点射入磁场，α=600，离子通过磁场后刚好从A点射出，之后进入电场．‎ ‎(1)求离子进入磁场B的速度v0的大小；‎ ‎(2)离子进入电场后，经多少时间再次到达x轴上；‎ ‎(3)若离子进入磁场B后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度的最小值．‎ ‎【答案】 （1）4×106 m/s （2） （3）‎ ‎14．如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内，PQ、MN水平且足够长，半圆环MAP在磁场边界左侧，P、M点在磁场边界线上，NMAP段光滑，PQ段粗糙．现有一质量为m、带电荷量为＋q的小环套在MN杆上，它所受到的电场力为重力的1/2.现将小环从M点右侧的D点由静止释放，小环刚好能到达P点．‎ ‎(1)求D、M间距离x0；‎ ‎(2)求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时半圆环对小环作用力的大小；‎ ‎(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)，现将小环移至M点右侧5R处由静止释放，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功．‎ ‎【答案】 (1)4R　(2)qB＋mg　(3) mgR ‎15．如图所示，在以O为圆心，半径为R=l0cm的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0. 10 T，方向垂直纸面向外．竖直平行放置的两个金属板A、K连在如右图所示的电路中．电源电动势E= 91 V，内阻r=1．O，定值电阻=l0，滑动变阻器的最大阻值为80 ,、为A、K板上的两个小孔，且,、与O都在同一水平直线上，另有一水平放置的足够长的荧光屏D，O点跟荧光屏D之间的距离为H=3 R．比荷（带电粒子的电量与质量之比）为2．0×l0C/kg的带正电的粒子由进入电场后，通过向磁场中心射去，通过磁场后打到荧光屏D上．粒子进入电场的初速度、重力均可忽略不计．‎ ‎（1）如果粒子垂直打在荧光屏上的P点，电压表的示数为多大？‎ ‎（2）调节滑动变阻器滑片P的位置，求粒子打到荧光屏的范围．‎ ‎【答案】 （1） 30V （2） 60cm