2020年高考物理二輪復習高頻考點專項訓練-磁場的性質(zhì)-帶電粒子在磁場中的運動(原卷版)

2020年高考物理二輪復習高頻考點專項訓練---磁場的性質(zhì)帶電粒子在磁場中的運動m、電流I＝10A、軌道摩擦不計且金屬桿EF與軌道始終垂直并接觸良好，則下列有關(guān)軌道間所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度和磁場力的最大功率結(jié)果正確的是()A．B＝18T，Pm＝1.08×108WB．B＝0.6T，Pm＝7.2×104WC．B＝0.6T，Pm＝3.6×106WD．B＝18T，Pm＝2.16×106W2.(2019·河南天一大聯(lián)考上學期期末)一課外探究小組用如圖所示實驗裝置測量學校所在位置的地磁場的水平分量Bx.將一段細長直導體棒南北方向放置，并與開關(guān)、導線、電阻箱以及電動勢為E、內(nèi)阻為R的電源組成如圖所示的電路．在導體棒正下方距其l處放一小磁針，開關(guān)斷開時小磁針與導體棒平行，現(xiàn)閉合開關(guān)，緩慢調(diào)節(jié)電阻箱阻值，發(fā)現(xiàn)小磁針逐漸偏離南北方向，當電阻箱的接入阻值為5R時，小磁針的偏轉(zhuǎn)角恰好為30°.已知通電長直導線周圍某點磁感應(yīng)強度大小為B＝keq\f(I,r)(r為該點到通電長直導線的距離，k為比例系數(shù))，導體棒和導線電阻不計，則該位置地磁場的水平分量大小為()A.eq\f(\r(3)kE,5lR) B.eq\f(\r(3)kE,6lR)C.eq\f(\r(3)kE,15lR) D.eq\f(\r(3)kE,18lR)3.(2019·山東菏澤市下學期第一次模擬)如圖所示，abcd為邊長為L的正方形，在四分之一圓abd區(qū)域內(nèi)有垂直正方形平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從b點沿ba方向射入磁場，結(jié)果粒子恰好能通過c點，不計粒子的重力，則粒子的速度大小為()A.eq\f(qBL,m) B.eq\f(\r(2)qBL,m)C.eq\f(\r(2)－1qBL,m) D.eq\f(\r(2)＋1qBL,m)4.(2019·山東濟南市上學期期末)長為L的直導體棒a放置在光滑絕緣水平面上，固定的長直導線b與a平行放置，導體棒a與力傳感器相連，如圖所示(俯視圖)．a(chǎn)、b中通有大小分別為Ia、Ib的恒定電流，Ia、Ib方向未知．導體棒a靜止時，傳感器受到a給它的方向向左、大小為F的拉力．下列說法正確的是()A．Ib與Ia的方向相同，Ib在a處的磁感應(yīng)強度B大小為eq\f(F,IbL)B．Ib與Ia的方向相同，Ib在a處的磁感應(yīng)強度B大小為eq\f(F,IaL)C．Ib與Ia的方向相反，Ib在a處的磁感應(yīng)強度B大小為eq\f(F,IbL)D．Ib與Ia的方向相反，Ib在a處的磁感應(yīng)強度B大小為eq\f(F,IaL)5．(2019·浙江紹興市3月選考)如圖所示，下邊緣浸入水銀槽中的鋁盤置于蹄形磁鐵的磁場中，可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)軸、水銀槽分別與電源的正、負極相連時，鋁盤開始轉(zhuǎn)動．下列說法中不正確的是()A．鋁盤繞順時針方向轉(zhuǎn)動B．只改變磁場方向，鋁盤的轉(zhuǎn)動方向改變C．只改變電流方向，鋁盤的轉(zhuǎn)動方向改變D．同時改變磁場方向與電流方向，鋁盤的轉(zhuǎn)動方向不變6．(2019·山西晉城市二模)一正方形導體框abcd，其單位長度的電阻值為r，現(xiàn)將該正方形導體框置于如圖所示的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，用不計電阻的導線將導體框連接在電動勢為E、不計內(nèi)阻的電源兩端，則關(guān)于導體框所受的安培力，下列描述正確的是()A．安培力的大小為eq\f(2EB,r)，方向豎直向上B．安培力的大小為eq\f(4EB,3r)，方向豎直向下C．安培力的大小為eq\f(EB,r)，方向豎直向下D．安培力的大小為eq\f(EB,r)，方向豎直向上7.(多選)(2019·江西贛州市上學期期末)如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于圓平面(未畫出)．一群比荷為eq\f(q,m)的負離子以相同速率v0(較大)，由P點在紙平面內(nèi)沿不同方向射入磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，又飛出磁場，最終打在磁場區(qū)域右側(cè)的熒光屏(足夠大)上，則下列說法正確的是(不計離子的重力和離子間的相互作用)()A．離子在磁場中運動的半徑一定相等B．離子在磁場中運動的時間一定相等C．沿PQ方向射入的離子飛出時速度偏轉(zhuǎn)角最大D．若離子在磁場中運動的軌道半徑r＝2R，則離子在磁場中運動的最長時間為eq\f(πm,3qB)8.如圖，在坐標系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小分別為eq\f(1,2)B和B、方向均垂直于紙面向外的勻強磁場．一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于y軸進入第一象限，最后經(jīng)過x軸離開第一象限．粒子在磁場中運動的時間為()A.eq\f(5πm,6qB)B.eq\f(7πm,6qB)C.eq\f(11πm,6qB)D.eq\f(13πm,6qB)9.如圖，邊長為l的正方形abcd內(nèi)存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面(abcd所在平面)向外．a(chǎn)b邊中點有一電子發(fā)射源O，可向磁場內(nèi)沿垂直于ab邊的方向發(fā)射電子．已知電子的比荷為k.則從a、d兩點射出的電子的速度大小分別為()A.eq\f(1,4)kBl，eq\f(\r(5),4)kBl B.eq\f(1,4)kBl，eq\f(5,4)kBlC.eq\f(1,2)kBl，eq\f(\r(5),4)kBl D.eq\f(1,2)kBl，eq\f(5,4)kBl10.(2019·山東泰安市第二輪復習質(zhì)量檢測)如圖所示，正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，e是ad的中點，f是cd的中點，如果在a點沿對角線方向以速率v射入一帶負電的粒子(重力不計)，恰好從e點射出．若磁場方向不變，磁感應(yīng)強度變?yōu)閑q\f(B,2)，粒子的射入方向不變，速率變?yōu)?v.則粒子的射出點位于()A．e點 B．d點C．df間 D．fc間11.(2019·河南開封質(zhì)檢)如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，MN是一豎直放置的感光板，從圓形磁場最高點P垂直磁場射入大量的帶正電、電荷量為q、質(zhì)量為m、速度為v的粒子，不考慮粒子間的相互作用力，關(guān)于這些粒子的運動，下列說法正確的是()A．只要對著圓心入射，出射后均可垂直打在MN上B．對著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線不一定過圓心C．對著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中通過的弧長越長，時間也越長D．只要速度滿足v＝eq\f(qBR,m)，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上12.如圖所示，在矩形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B＝5.0×10－2T，矩形區(qū)域長為eq\f(2\r(3),5)m，寬為0.2m，在AD邊中點O處有一粒子源，某時刻，粒子源沿紙面向磁場中各方向均勻地發(fā)射出速率均為v＝2×106m/s的某種帶正電粒子，帶電粒子質(zhì)量m＝1.6×10－27kg、電荷量為q＝＋3.2×10－19C(不計粒子重力和粒子間的相互作用)，求：(1)帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑為多大？(2)從BC邊界射出的粒子中，在磁場中運動的最短時間為多少？(3)從BC邊界射出的粒子中，在磁場中運動的最長時間為多少？13.(2019·湖北黃岡市模擬)如圖所示，在xOy坐標系平面內(nèi)x軸上、下方分布有磁感應(yīng)強度不同的勻強磁場，磁場方向均垂直紙面向里．一質(zhì)量