北京高三模拟分类汇编(2011-2013)磁场

磁场1.如图5所示，空间存在足够大、正交的匀强电、磁场，电场强度为E 、方向竖直向下，磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里。

从电、磁场中某点P 由静止释放一个质量为m 、带电量为+q 的粒子（粒子受到的重力忽略不计），其运动轨迹如图5虚线所示。

对于带电粒子在电、磁场中下落的最大高度H ，下面给出了四个表达式，用你已有的知识计算可能会有困难，但你可以用学过的知识对下面的四个选项做出判断。

你认为正确的是 A.qB m E 22 B.q B m E224C.qE m B22 D. Eq m B 22．如图所示，有一金属块放在垂直于表面C 的匀强磁场中，磁感应强度B ，金属块的厚度为d ，高为h ，当有稳恒电流I 平行平面C 的方向通过时，由于磁场力的作用，金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为（上下两面M 、N 上的电势分别为j M 、j N ） A ．1M NBIed jj- B.1M NBI eh jj-C.MNed BIj j- D.MNeh BIj j- 3.如图所示，有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B,某带电粒子的比荷（电荷量与质量之比）大小为k ，由静止开始经电压为U 的电场加速后，从O 点垂直射入磁场，又从P 点穿出磁场。

下列说法正确的是（不计粒子所受重力） A ．如果只增加U ，粒子可以从dP 之间某位置穿出磁场 B ．如果只减小B ，粒子可以从ab 边某位置穿出磁场 C ．如果既减小U 又增加B ，粒子可以从bc 边某位置穿出磁场 D ．如果只增加k ，粒子可以从dP 之间某位置穿出磁场4.彭老师在课堂上做了一个演示实验：装置如图所示，在容器的中心放一个圆柱形电极，沿容器边缘内壁放一个圆环形电极，把A 和B 分别与电源的两极相连，然后在容器内放入液体，将该容器放在磁场中，液体就会旋转起来。

王同学回去后重复彭老师的实验步骤，但液体并没有旋转起来。

造成这种现象的原因可能是，该同学在实验过程中A.将磁铁的磁极接反了B.将直流电源的正负极接反了C.使用的电源为50Hz 的交流电源D.使用的液体为饱和食盐溶液HP图5EBPK Ucb adB ONS A B5.如图是质谱仪的工作原理示意图。

粒子源（在加速电场上方，未画出）产生的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。

速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E 。

平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2。

平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场。

下列表述正确的是A ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于B EC ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的比荷（qm）越大 D ．粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，表明其质量越大6.设电子质量为m ，电荷为e ，以角速度ω绕带正电的质子作圆周运动。

当加上磁场方向与电子轨道平面垂直、磁感应强度为B 的磁场时，设电子轨道半径不变，而角速度发生变化。

你可能不会求角速度的变化ω∆，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，判断ω∆的值可近似等于A ．2mB e ±B ．2eB m ±C ．2meB ±D ．2Bme± 7.如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等．有一个带正电的带电粒子以垂直于x 轴的初速度v 0从x 轴上的P 点进入匀强电场中，并且恰好与y 轴的正方向成45°角进入磁场，又恰好垂直进入第Ⅳ象限的磁场．已知OP 之间的距离为d ，则带电粒子在磁场中第二次经过x 轴时，在电场和磁场中运动的总时间为 A ．7πd2v 0B ．dv 0(2＋5π)C ．d v 0(2＋3π2) D ．d v 0(2＋7π2)8.如图4所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A 、B 两束，下列说法中正确的是 A ．组成A 、B 束的离子都带负电 B ．组成A 、B 束的离子质量一定不同 C ．A 束离子的比荷大于B 束离子的比荷 D ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外9.图3是“探究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验示意图。

三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，导体棒用图中1、2、3、4轻而柔软的细导线悬挂起来，它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路。

认为导体棒所在位置附近为匀强磁场，最初导线1、4接在直流电源上，电源没有在图中画出。

关于接通电源时可能出现的实验现象，下列叙述正确的是图4A ．改变电流方向同时改变磁场方向，导体棒摆动方向将会改变B ．仅改变电流方向或者仅改变磁场方向，导体棒摆动方向一定改变C ．增大电流同时并改变接入导体棒上的细导线，接通电源时，导体棒摆动幅度一定增大D ．仅拿掉中间的磁铁，导体棒摆动幅度不变10.如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D 形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连. A.在E k —t 图中应有t 4－t 3＝t 3－t 2=t 2－t 1 B.高频电源的变化周期应该等于t n －t n-1 C.粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大D.要想粒子获得的最大动能越大，则要求加速的电压越高11．如图所示，位于竖直面内的矩形区域内，存在相互正交且恒定的匀强电场和匀强磁场，其中磁场方向垂直于矩形平面，一束带电粒子以相同的水平初速度由A 点进入这个区域沿直线运动，从C 点离开场区。

如果这个区域只保留原来的电场，这束粒子将从B 点离开场区；如果这个区域只保留原来的磁场，这束粒子将从D 点离开场区。

设粒子从C 点、B 点、D 点射出时的动能分别为E k1、E k2、E k3，从A 点到C 点、B 点、D 点所用的时间分别为t 1、t 2、t 3，不计空气阻力、粒子之间的相互作用力及其所受的重力。

则A ．E k1=E k2=E k3B ．E k1<E k2=E k3C ．t 1<t 2=t 3D ．t 1=t 2<t 312.法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。

实验装置的示意图如图所示，两块面积均为S 的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d 。

水流速度处处相同，大小为v ，方向水平，金属板与水流方向平行。

地磁场磁感应强度的竖直分量为B ，水的电阻率为ρ，水面上方有一阻值为R 的电阻通过绝缘导线和电键K 连接到两个金属板上，忽略边缘效应。

则电阻R 消耗的电功率A ．P=R Bdv 2)( B ．P=SR d ρS v d B +222 C ．P=2BdvS R d SR ρ⎛⎫ ⎪+⎝⎭D ．P=R Rd S ρv Bd 22)+( 13.如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，电场和磁场的方向相互垂直。

一束带电粒子（不计重力）沿着直线穿过两板间的空间而不发生偏转。

则这些粒子一定具有相同的 A ．质量m B ．电量q C ．运动速度v D ．比荷mqN S图312 3 4 AvB C D图 d KRSBv金属板vB E14.为了科学研究的需要，常常将带电粒子储存在圆环形状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中，如图所示。

如果磁场的磁感应强度为B ，质子（11H ）和α粒子（42He ）在空腔中做圆周运动的轨迹相同，质子和α粒子在圆环空腔中运动的速率分别为v H 和v α，运动周期分别为T H 和T α，则以下判断正确的是 A ．v H ≠v α；T H ≠T αB ．v H =v α；T H =T αC ．v H =v α；T H ≠T αD ．v H ≠v α；T H =T α15.如图3所示，在直角坐标系的第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，正、负离子分别以相同的速度从原点O 进入磁场，进入磁场的速度方向与x 轴正方向夹角为30°。

已知正离子运动的轨迹半径大于负离子，则可以判断出A ．正离子的比荷大于负离子B ．正离子在磁场中受到的向心力大于负离子C ．正离子在磁场中运动的时间大于负离子D ．正离子离开磁场时的位置到原点的距离小于负离子16．三个速度大小不同而质量相同的一价离子，从长方形区域的匀强磁场上边缘平行于磁场边界射入磁场，它们从下边缘飞出时的速度方向见右图。

以下判断正确的是 A ．三个离子均带负电 B ．三个离子均带正电C ．离子1在磁场中运动的轨道半径最大D ．离子3在磁场中运动的时间最长17．如图5，ab 和cd 为两条相距较远的平行直线，ab 的左侧和 cd 的右侧都有磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场。

甲、乙两带电体分别从图中的A 、B 两点以不同的初速度开始向两边运动，它们在C 点碰撞后结为一体向右运动。

轨迹如图，闭合曲线是由两个半圆及与半圆相切的两条线段组成，则下面说法正确的是（不计重力、阻力）A ．开始时甲的速度一定比乙大B ．甲的带电荷量一定比乙小C ．甲乙结合后，仍在原闭合曲线上运动D ．甲乙结合后，会离开原闭合曲线运动OxB30°v 图3y18.如图4所示，光滑的水平桌面处在方向竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管，细管封闭端有一带电小球，小球直径略小于管的直径，细管的中心轴线沿y 轴方向。

在水平拉力F 作用下，试管沿x轴方向匀速运动，带电小球能从细管口处飞出。

带电小球在离开细管前的运动过程中，关于小球运动的加速度a 、沿y 轴方向的速度v y 、拉力F 以及管壁对小球的弹力做功的功率P 随时间t 变化的图象分别如图5所示，其中正确的是19.如右图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球．整个装置以水平向右的速度v 匀速运动，沿垂直于磁场的方向进入方向水平的匀强磁场，由于水平拉力F 的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中，关于小球运动的加速度a 、沿竖直方向的速度v y 、拉力F 以及管壁对小球的弹力做功的功率P 随时间t 变化的图象分别如下图所示，其中正确的是20.如图1所示为一个质量为m 、电荷量为q 的带正电的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙绝缘细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中（不计空气阻力），现给圆环向右初速度v 0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图2中的21.某空间存在着如图所示的足够大的、沿水平方向的匀强磁场。

在磁场中A 、B 两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A 带正电，物块B 不带电且表BFxy 图4图5 AO taBOtv yDOtPCOtFAOtaBOtv yDOtPCOtF图1vOtv 0AvOtv 0BvOtv 0CvOtv 0D图2面绝缘。