2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)多選題專項(xiàng)練習(xí)(8)磁場

11112021屆高考物二輪復(fù)習(xí)選題專項(xiàng)習(xí)（磁場如圖，面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線LL,2

中的電流方向向左，L2

中的電流方向向上；L的上方有兩，它們相對于L對稱。個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場中，外12磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0

，方向垂直于紙面向外。已知b兩的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和2

，方向也垂直于紙面向外。則)流的電流在b點(diǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B流的流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BC.流經(jīng)L2

的電流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B流L2

的電流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

如圖所，空間某處存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶負(fù)電的金屬小球從M點(diǎn)平射入此區(qū)域一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)于小球由M點(diǎn)到N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程，下列說法正確的是()小可能做勻變速運(yùn)動(dòng)C.小球動(dòng)能可能不變

小一定做變加速運(yùn)動(dòng)小機(jī)械能守恒如圖所，在一勻強(qiáng)磁場中有三個(gè)帶電粒子，其中和質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡，3為子的運(yùn)動(dòng)軌跡.們在同一平面內(nèi)沿逆時(shí)針方向做勻速圓周動(dòng)，三者軌道半徑

r12

，并

相切于P點(diǎn)，設(shè)T、、

分別表示帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期、線速度、向心加速度以及從經(jīng)過P點(diǎn)起到第一次通過圖中虛線MN所經(jīng)歷的時(shí)間，不計(jì)重力，則()

T123

1

C.

a1

t1如圖所，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場域），圓形區(qū)內(nèi)無磁.設(shè)環(huán)形區(qū)域的內(nèi)半徑R0.50，半徑R1

，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

1.0T

a區(qū)域內(nèi)有一放射源，可向各個(gè)方向放射氘核、氚核、氦核三種帶電粒已知氘核的比荷為

C/kg

，若區(qū)中沿半徑OM方向射入磁場的速度大小相同三種電粒子都不能穿越磁場，則粒子的速度可能()A.1.5

m/s

6.0

m/s

C.1.5

m/s

m/s如圖所在

的區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁

以坐標(biāo)原點(diǎn)為心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)磁場方向垂直紙面向外,感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;余區(qū)域的磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B

一比荷為k的電粒子在加速電場的下極板處無初速度釋經(jīng)加速后從坐標(biāo)為

(,0)

的點(diǎn)進(jìn)入磁場又坐標(biāo)為

R)

的離開磁場且粒子經(jīng)過各磁場邊界時(shí)的速度方向均與該邊界線垂不計(jì)粒子的重力且不考慮粒子多次進(jìn)入半圓形區(qū)域磁場的情況則加速電場的電壓大小可能為()

ππ2R

9kBR16

9kBRC.

2

如圖所在某粒子設(shè)備中分布有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.、兩擋板垂直于紙面放,角為90°,一束電荷量為、量為的種從AD板距點(diǎn)為L的孔以不同速率沿紙面射入磁速度方向與板的夾角均為60°,不計(jì)粒的重力及粒子間的相互作,粒子打在擋板上就被擋板吸.()粒在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為

2π3直打板的粒子運(yùn)速率的最大值為

3BqLC.垂直打在AC板的粒子,動(dòng)的速率為

23BqL在場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

(3qBL的粒子運(yùn)動(dòng)的速率為2qB如圖所，在一個(gè)邊長為正六邊形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場.

三個(gè)相同的帶正電的粒子比荷為

m

，先后從點(diǎn)方向以大小不等的速度射入勻強(qiáng)磁場區(qū)域在動(dòng)過程中只受洛倫茲力作.已知編號為①的粒子恰好從F點(diǎn)飛出磁場區(qū)域編為②的粒子恰好從點(diǎn)出磁場區(qū)域編號為③粒子從ED邊上的某一點(diǎn)垂直邊界飛出磁場區(qū)域.下列說法正確的是)

編為①的粒子進(jìn)入磁場區(qū)域的初速度大小為

33m編為的粒子在磁場區(qū)城內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

t

π6C.編號為③的粒子在邊飛出的位置與點(diǎn)的距離為(233)三粒子在磁場內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間次減少并且三者之比為4:2:1如圖所區(qū)域半徑為R內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，P為磁場邊界上的最低大量質(zhì)量均為m電荷量絕對值均為的帶負(fù)電粒子，以相同的率v從P點(diǎn)各個(gè)方向射磁場區(qū).子的軌道半徑rC為形區(qū)域水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，粒子重力不計(jì)，空氣阻力不計(jì)，()qBR粒射入磁場的速率為m粒在場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為

t

πC.不可能有粒子從C點(diǎn)射出磁場若子的速率可以變化，則可有粒子從點(diǎn)水平射出電磁流計(jì)廣泛應(yīng)用于測量導(dǎo)電液如污水的流量.

如圖所示流計(jì)是由絕緣材料成的管道，其長、寬、高分別、、，量計(jì)左右兩端開

在垂直于上下底面的方向上有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的強(qiáng)磁場，在前后兩個(gè)側(cè)面的內(nèi)側(cè)分別固定有金屬板作為電

充滿管道的污水從左向右穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)MN兩間的電壓表顯示出兩個(gè)電極間的電壓為U若用表示污水流單時(shí)間內(nèi)排出的污水體積說法正確的()N端電勢比M端電勢高B.N端電勢比M端電低

C.污水中離子的濃度越高，電壓U越污流量Q與壓的示數(shù)U成比與a、b無同位素質(zhì)譜儀是分離和檢測不同同位素的儀如圖所示為質(zhì)譜儀的原理若互為同位素的三個(gè)粒子從1

處無初速度釋放進(jìn)入電場，經(jīng)電壓為U的加速電場加速后，垂直磁場邊界從處進(jìn)入勻強(qiáng)磁場經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后在底片上場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B不粒子3的重力，則下列說法正確的是()質(zhì)大的粒子由電場進(jìn)入磁場時(shí)的速度大質(zhì)大粒子打在底片上的位置離S遠(yuǎn)3C.比荷大的粒子打在底片上的位離S

3

遠(yuǎn)某粒子打在底片上的位置到S

3

的距離與U

成正比如圖,以ABL為徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的強(qiáng)磁場,半徑OP與徑角為。一對正、負(fù)電子從點(diǎn)沿PO方射入磁場一個(gè)從A離開磁場另一個(gè)從點(diǎn)離開磁場。已知電子的質(zhì)量為、電荷量為,子重力及電子間的相互作用力均不則()從點(diǎn)出磁場的是正電子正子動(dòng)的速率為

3C.正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)之比為

正負(fù)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的向加速度大小之比為如圖所示是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖為兩平行金屬板

、

之間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，P、Q與阻R相接，一束含有大量正、負(fù)帶電離子的等離子體以速度v沿直于磁場的方向射入磁場。若兩平行金屬板Q之的內(nèi)阻為r，則下列說法正確的是()流電阻R的流方向由b到a流電R的流大小為

RC.電阻的熱功率為

B22R()2當(dāng)Rr時(shí)磁流體發(fā)電機(jī)輸出電功率最大

2222答案：AC解析：由對稱性可知，流經(jīng)L1

答案以及解的電流在兩產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，設(shè)為1

，流經(jīng)L2

的電流在b兩產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等但方向相反其小為由場的2171疊加原理有BB，立解得BBBB212

，所以AC正確，BD錯(cuò)。答案：BC解析：小球從M點(diǎn)N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，在豎直方向上發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，受到的豎直向下的重力和豎直向上的電場力不變速方向變化則倫茲力方向變化所以三個(gè)力的合力方向變化，故小球不可能做勻變速運(yùn)動(dòng)，一定做變加速運(yùn)動(dòng)A錯(cuò)，正確

若電場力和重力等大反向該程中電場力和重力做的功之和為零倫力不做功球動(dòng)能不變，重力勢能減小這情況下小球械能不守恒電場力和重力不等大反向有電場力做功，小球的動(dòng)能可能不變，重力勢能減小，小球機(jī)械能不守恒，故正D錯(cuò)誤答案：AC解析：各粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期

2m

，根據(jù)粒子的比荷大小q1q1α42mα

，可知T1

，選項(xiàng)A正；由于r12

，結(jié)合r及粒子比荷關(guān)系可知12

，選項(xiàng)B錯(cuò)；又粒運(yùn)動(dòng)的向心加速度

qvB

，結(jié)合各粒子的比荷關(guān)系及v1

，可得a13

，選項(xiàng)正；由圖分析可知粒子運(yùn)動(dòng)到M時(shí)對應(yīng)的圓心角的大小關(guān)系為

而T，因此t1221

2

，由，223

，可知

t2

，故t

，選項(xiàng)D錯(cuò).答案：AB解析：要使沿OM方向運(yùn)動(dòng)的粒子不能穿越磁場，則其在環(huán)形區(qū)域磁場內(nèi)的運(yùn)動(dòng)跡圓中最大者與磁場外邊界圓相切如所示設(shè)軌跡圓的半徑為r則rR)代1數(shù)據(jù)解得

r0.375m.1

設(shè)沿該軌跡圓運(yùn)動(dòng)的粒子速度為，則有

vr

，解得

r

，

°°°°由于三種粒子中比荷最小是氚核（約為氘核的）代入數(shù)據(jù)得vm/s，以A、B正.答案：解析：若粒子直接從點(diǎn)射出由能定理得qU

由牛頓第二定律得v,2R

聯(lián)立解得U

R

正;粒子經(jīng)過半圓形區(qū)域,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由幾何知識得1

RR

聯(lián)立解得

16RR,9

又qqU,BmqvBR

169B聯(lián)立解得BBU9322

,C、D正B錯(cuò).答案：解析：如圖所示,

根據(jù)已知條件畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌,粒子打在AD板上在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長由幾何關(guān)系可知

軌跡對應(yīng)的圓心角

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間t

1202ππ360

2故A正確;由R

可知v

在AD上的粒子

直接打在A點(diǎn)粒子的運(yùn)動(dòng)速率最大由幾何關(guān)系可得2cos30°，得

3L3

即粒子運(yùn)動(dòng)速率的最大值

qBL

故錯(cuò);粒子垂直打在AC板由幾何關(guān)系可得°L,

解得

2L3

即粒子運(yùn)動(dòng)的速率

23qBL3

故正;由題意可知

t2qB4

由幾何關(guān)

系可得R

Rcos30

R

解得RL,

該粒子運(yùn)動(dòng)的速率

(3qBL

故D正確.答案：解析：畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，編號為①的粒子恰好從F點(diǎn)出磁場區(qū)域，可知粒子運(yùn)動(dòng)軌跡所對的圓心角為120°，磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t

T

，由幾何關(guān)系得r

，a解得軌跡半徑為r，設(shè)編號為①的粒子進(jìn)入磁場的初速度大小為v3

v，由qvmr

，解得

33

，選項(xiàng)A正確；編號為②的粒子恰好從點(diǎn)飛出磁場區(qū)域，可知粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡所對的圓心角為60°，編號為②的子在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

mm6

選B錯(cuò)編為③的粒子從邊上的一點(diǎn)垂直邊界飛出磁場區(qū)域，帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡所對的圓心角為，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

幾何關(guān)系可得編號為③的粒在邊上飛出的位置與點(diǎn)距離為(23選項(xiàng)正；三個(gè)粒子在磁場內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依次減少，并且三者之比為t:t:t::1選項(xiàng)D正

，答案：ABD

解析倫力提供向心力

2r

qBR得r題意rv，故選項(xiàng)A確當(dāng)子以圓形區(qū)域的直徑R為做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)粒在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，由幾何關(guān)系可知此時(shí)軌跡對應(yīng)的圓心角為，粒子運(yùn)動(dòng)的周期為

2π

，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

t

m6

故項(xiàng)確粒子的軌道半徑為2磁的半徑為，子可能從C點(diǎn)射出，故選錯(cuò)；當(dāng)粒子的軌道半徑為時(shí)，豎直向上射出的粒子，可以從A水平射出，且速率滿足v

m

，故選項(xiàng)D正答案：解析正負(fù)子隨污水向右移離子受到洛倫茲力根據(jù)左手定則可知正離子向后表面偏，負(fù)離子向前表面偏，所以前表面比后表面電勢低，即N端的電勢比M的電勢高，故選項(xiàng)A確，錯(cuò)；最終正、離子在電場力和洛倫茲力的共同作用下達(dá)到平衡，則qEqvB,

，解得Bvb，壓U與污中離子的濃度無關(guān)，選項(xiàng)錯(cuò)；污水流量vbc

UcbB

，則污水流量Q與壓表的示數(shù)U成比，與b無，選項(xiàng)D正確答案：解析根據(jù)動(dòng)能定理有qUmv

qU得v于互為同位素的粒子所帶電荷量相同，因此質(zhì)量大的粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度小A錯(cuò)；粒子進(jìn)入磁場后做速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑R

UBqm

，粒子打在底片上的位置與S

3

的距離xR，此可知，質(zhì)量大的粒子打在底片上的位置離S

3

遠(yuǎn)，比荷大的粒子打在底片上的位置離S

3

近，確，錯(cuò)誤對一粒子而言打在底上的位置與S的距離3

mUB

即x與U

成正比，正確答案：解析：根據(jù)左手定則判斷知從點(diǎn)出磁場的是負(fù)電選項(xiàng)A誤;圓弧對的圓心角

L60正電子運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑r3由evBtan30°r

得正電子運(yùn)動(dòng)的速率

v

3eBL

3選項(xiàng)B正;同理,負(fù)電子運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑rL3

軌跡所對的圓心

120正負(fù)電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期均為

由tTeB°

得,正電子在t1磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為選項(xiàng)C誤;由)rt2Tar3的向心加速度大小之比為選項(xiàng)正確。ar

得

正