专题9 磁场-2021年高考物理压轴题专题训练(学生版)

2021年高考物理压轴题专题训练

专题9 磁场

一、单选题

1．在如图所示的空间里，存在沿y轴负方向、大小为

4πm

B

qT

=的匀强磁场，有一质量为m带电量为q的

带正电的粒子（重力不计）以v0从O点沿x轴负方向运动，同时在空间加上平行于y轴的匀强交变电场，电场强度E随时间的变化如图所示（以沿y轴正向为E的正方向），则下列说法不正确的是（）

A．t = 2T时粒子所在位置的x坐标值为0

B．t = 3

4

T时粒子所在位置的z坐标值为0

4

v T

π

C．粒子在运动过程中速度的最大值为2v0

D．在0到2T时间内粒子运动的平均速度为0

2

v

2．如图所示，在一挡板MN的上方，有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．P为MN 上的一个粒子发射源，它能连续垂直磁场方向发射速率为v、质量为m、带电量为q的粒子，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，粒子打到挡板上时均被挡板吸收．则在垂直于磁场的平面内，有粒子经过的区域面积是

A．

22

22

m v

q B

π

B．

22

22

2m v

q B

π

C．

22

22

3m v

2q B

π

D．

22

22

m v

4q B

π

3．如图所示，虚线MN上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，在直角三角形OPQ中，∠PQO=90°，∠QOP=30°。两个带电荷量数值相等的粒子a、b分别从O、P两点垂直于MN同时射入磁场，恰好在Q点相遇。不计粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是（）

A．a、b两粒子均带正电B．a、b两粒子的周期之比为1:3

C．a、b两粒子的速度之比为2:1 D．a、b两粒子的质量之比为1:3

4．如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越短的带电粒子（）

A．在磁场中的周期一定越小B．在磁场中的速率一定越小

C．在磁场中的轨道半径一定越大D．在磁场中通过的路程一定越小

5．如图所示，边长为L的等边三角形ABC内、外分布着两方向相反的匀强磁场，三角形内磁场方向垂直纸面向外，两磁场的磁感应强度大小均为B。顶点A处有一粒子源，粒子源能沿∠BAC的角平分线发射不同速率的粒子，粒子质量均为m、电荷量均为+q，不计粒子重力及粒子间的相互作用力，则发射速度v0为哪一值时粒子能通过B点（）

A．2qBL

m

B．

3

2

qBL

m

C．

2

3

qBL

m

D．

7

qBL

m

6．如图所示，两平行金属板水平放置，板长和板间距均为L，两板间接有直流电源，极板间有垂直纸面向

外的匀强磁场。一带电微粒从板左端中央位置以速度

v垂直磁场方向水平进入极板，微粒恰好做匀速直线运动。若保持a板不动，让b板向下移动0.5L，微粒从原位置以相同速度进入，恰好做匀速圆周运动，则该微粒在极板间做匀速圆周运动的时间为（）

A B C D

7．已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小B0与通电导线中的电流强度I成正比，与

该点到通电导线的距离r成反比，即

0I

B k

r

，式中k为比例系数。现有两条相距为L的通电长直导线a 和b平行放置，空间中存在平行于图示的菱形PbQa的匀强磁场（图中未画出）。已知菱形PbQa的边长也为L，当导线a和b中通以大小相等、方向如图所示的电流I时，P点处的磁感应强度恰好为零。则下列说法正确的是（）

A．Q点处的磁感应强度大小为

I

k

L

B．匀强磁场的方向从P点指向Q点，大小为2

I

k

L

C．匀强磁场的方向从Q点指向P点，大小为2

I

k

L

D．两导线连线中点处的磁感应强度大小为3

I

k

L

二、多选题

8．如图所示，一根足够长的绝缘均匀圆杆倾斜固定在匀强磁场中，磁场的方向垂直于圆杆所在的竖直平面向内。现有一个带正电小圆环从杆底端以初速度v0沿杆向上运动，环与杆间的动摩擦因数处处相同，不计空气阻力。下列描述圆环在杆上运动的v-t图像中，可能正确的是（）

A．B．

C．D．

9．如图所示，在xOy平面内有磁感应强度大小均为B匀强磁场，其中0

A．当粒子经过虚线x=a时，其速度方向与y轴正方向夹45°角

B．粒子在磁场中做圆周运动的速度v=

C．粒子在x＞a区域运动的过程中，轨迹与x轴交点的横坐标为x=（ a

D．粒子从O点出发到恰好回到O点经历的时间为

7

3

m t

qB

π=

10．如图，正方形abcd区域内有垂直纸面的匀强磁场。a点处的粒子源沿ac方向发出大量相同的带电粒子，粒子的速度大小不同。当粒子速度为v0时恰好从e点垂直cd边射出，不计粒子间的相互作用力及重力，下列说法正确的是（）