2021届高考物理三轮冲刺专题突破训练： 磁场(解析版)

磁场【原卷】

1．（2021·湖南邵阳市·高三一模）如图所示，有一混合正离子束从静止通过同一加速电场后，进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域I，如果这束正离子束在区域I中不偏转，不计离子的重力。则说明这些正离子在区域I中运动时一定相同的物理量是（）

A．动能B．质量C．电荷D．比荷

2．（2021·北京西城区·高三一模）云室是借助过饱和水蒸气在离子上凝结来显示通过它的带电粒子径迹的装置。图为一张云室中拍摄的照片。云室中加了垂直于纸面向里的磁场。图中a、b、c、d、e是从O点发出的一些正电子或负电子的径迹。有关a、b、c三条径迹以下判断正确的是（）

A．a、b、c都是正电子的径迹

B．a径迹对应的粒子动量最大

C．c径迹对应的粒子动能最大

D．c径迹对应的粒子运动时间最长

3．（2021·全国高三其他模拟）有人设计了如图所示的简易实验装置来筛选实验室所需要的离子。S为离子源，能够提供大量比荷和速率均不一样的离子。AB为两个板间电压为U的平行金属板，相距为d（d很小）。上部分成圆弧形，中轴线所在圆弧半径为R（如虚线所示），该区域只存在电场；下部分平直，且中间还充满磁感应强度为B的匀强磁场。不计离子重力影响，下列说法错误的是（）

A．所加磁场的方向垂直于纸面向里

B．通过改变U和B，可以选取满足要求的正离子

C．所有速率等于U

的离子均能通过该仪器

dB

D．通过该仪器的离子，比荷一定为2U

dRB

4．（2021·广东高三其他模拟）如图所示为一速度选择器，两极板MN之间的距离为d，极板间所加电压为U，两极板间有一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一束质子流从左侧两板边缘连线的中点沿两板中心线进

入板间区域，能够沿直线运动，不计粒子重力。则下列说法正确的是（）

A．M极板接电源的负极

B．质子流的入射速度为Bd

U

C．如果将质子换成电子，从右侧沿中心线以与质子流相同的速率进入板间区域，则电子在该区域运动过程中电势能增加

D．如果换成一束α粒子，仍从左侧沿中心线以与质子流相同的速度进入板间区域，则α粒子同样可以沿直线飞出该区域

5．（2021·陕西西安市·西安中学高三其他模拟）2021年2月10日，“天问一号”火星探测器由地火转移阶段进入火星俘获阶段后，将环绕火星飞行三个月，反复对首选着陆区进行预先探测。“天问一号”环绕器携带磁强计等探测仪器。目前有一种磁强计，用于测定磁场的磁感应强度，原理如图所示。电路有一段金属导体，它的横截面是宽a、高b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流。已知金属导体单位长度中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动。两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U。则关于磁感应强度的大小和电极M、N 的正负说法正确的是（）

A．M为正、N为负B．M为负、N为正

C．磁感应强度的大小为neU

aI D．磁感应强度的大小为nebU

I

6．（2021·山东高三其他模拟）如图所示为一圆形区域，O为圆心，半径为R，P为边界上的一点，区域内有垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B。电荷量为q、质量为m的相同带电粒子a、b（不计重力）从P

点先后以大小相等的速率

qBR

v

m

射入磁场，粒子a正对圆心射入，粒子b射入

磁场时的速度方向与粒子a射入时的速度方向成θ角，已知粒子a与粒子b在磁场中运动的时间之比为3∶4，下列说法正确的是（）

A．粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r =R

B．θ=60°

C．θ=30°

D ．a 、b 粒子离开磁场时的速度方向也成θ角

7．a 、b 两个带正电的粒子经同一电场由静止加速，先后以1v 、2v 从M 点沿MN 进入矩形匀强磁场区域，经磁场偏转后分别从PQ 边E 、F 离开。直线ME 、MF 与MQ 的夹角分别为30、60︒，粒子的重力不计，则两个粒子进入磁场运动的速度大小之比为（ ）

A ．12:1:3v v =

B ．12:3:1v v =

C ．12:3:2v v =

D ．12:2:3v v =

8．如图所示，在xOy 平面上以O 为圆心的圆形区域内存在匀强磁场（图中未画出），磁场方向垂直于xOy 平面向外。一个质量为m 、电荷量为q 的带负电粒子，从原点O 以初速度大小为0v 沿y 轴负方向开始运动，后来粒子经过x 轴上的A 点，此时速度方向与x 轴的夹角为30。A 到O 的距离为d ，不计粒子的重力，则圆形磁场区域的半径为（ ）

A B C D

9．如图所示，正方形线框abcd由四根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，线框顶点a、d与直流电源（内阻不计）的负极和正极相接。若ab棒受到的安培力大小为F，则ad棒受到的安培力

（）

A．大小为3F，方向由b到a B．大小为3F，方向由a到b

C．大小为F，方向由a到b D．大小为F，方向由b到a

10．如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场中，垂直磁场方向固定一边长为L的正方形线框abcd，线框每边电阻均为R。将线框的顶点a、b接在电动势为E、内阻为R的电源上，开关S闭合电路稳定后（）

A ．线框的ad 边和bc 边受到的安培力方向相反

B ．线框的ab 边与dc 边受到的安培力方向相反

C ．整个线受到的安培力大小为0

D ．整个线框受到的安培力大小为47BEL R

11．如图，绝缘底座上固定一电荷量为4×10-6C 的带负电小球A ，其正上方O 点处用轻细弹簧悬挂一质量为m =0.03kg 、电荷量大小为3.6×10-6C 的小球B ，弹簧的劲度系数为k =5N/m ，原长为L o =0.35m 。现小球B 恰能以A 球为圆心在水平面内做顺时针方向（从上往下看）的匀速圆周运动，此时弹簧与竖直方向的夹角为θ=53°，已知静电力常量k =9.0×109N·m 2/C 2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g =10m/s 2，两小球都视为点电荷。则下列说法正确的是（ ）

A ．小球

B 一定带正电

B ．B 球做圆周运动的速度大小为3.6m/s

C ．在图示位置若突然在B 球所在范围内加水平向左的匀强电场的瞬间，B 球将做离心运动

D ．在图示位置若突然在B 球所在范围内加上竖直向上的匀强磁场的瞬间，B 球将做近心运动