高考物理电磁学知识点之磁场知识点总复习附答案(6)

高考物理电磁学知识点之磁场知识点总复习附答案(6)
一、选择题
1．如图，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向
外．已知放射源放出的射线有α、β、γ三种．下列判断正确的是
A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线
B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线
C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线
D．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线
.其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两2．回旋加速器是加速带电粒子的装置
个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加
速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则
下列说法中正确的是( )
A．减小磁场的磁感应强度
B．增大匀强电场间的加速电压
C．增大D形金属盒的半径
D．减小狭缝间的距离
3．如图所示，边长为L的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时
针方向的电流，图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里
的匀强磁场，此时导线框通电处于静止状态，细线的拉力为F1；保持其他条件不变，现虚线下方的磁场消失，虚线上方有相同的磁场同时电流强度变为原来一半，此时细线的拉力为F2 。

已知重力加速度为g，则导线框的质量为
A ．2123F F g +
B ．212 3F F g -
C ．21F F g -
D ．21 F F g
+ 4．如图甲是磁电式电流表的结构图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。

线圈中a 、b 两条导线长度均为l ，未通电流时，a 、b 处于图乙所示位置，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B 。

通电后，a 导线中电流方向垂直纸面向外，大小为I ，则（ ）
A ．该磁场是匀强磁场
B ．线圈平面总与磁场方向垂直
C ．线圈将逆时针转动
D ．a 导线受到的安培力大小始终为BI l
5．对磁感应强度的理解，下列说法错误的是（ ）
A ．磁感应强度与磁场力F 成正比，与检验电流元IL 成反比
B ．磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向
C ．磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的，与检验电流I 无关
D ．磁感线越密，磁感应强度越大
6．如图，一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。

已知电场强度为E ，方向竖直向下，磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向外。

粒子圆周运动的半径为R ，若小球运动到最高点A 时沿水平方向分裂成两个粒子1和2，假设粒子质量和电量都恰好均分，粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动，半径变为3R ，下列说法正确的是（ ）
A ．粒子带正电荷
B ．粒子分裂前运动速度大小为REB g
C ．粒子2也做匀速圆周运动，且沿逆时针方向
D ．粒子2做匀速圆周运动的半径也为3R
7．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是（ ）
A ．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用
B ．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
C ．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功
D ．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
8．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场边界上，有两个质量、电荷量均相等的正、负离子（不计重力），从O 点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成θ角，则正、负离子在磁场中运动的过程，下列判断正确的是
A ．运动的轨道半径不同
B ．重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同
C ．运动的时间相同
D ．重新回到磁场边界的位置与O 点距离不相等
9．如图，边长为l ，质量为m 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab 边中点和ac 边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向外的匀强磁场，其磁感应强度大小为B ，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为1F ；保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时细线中拉力为2F 。

导线框中的电流大小为（ ）
A ．12F F Bl -
B ．21F F Bl -
C ．122()F F Bl -
D ．212()F F Bl
- 10．如图所示，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a 、b 、c 电荷量相等，质量分别为m a 、m b 、m c ，已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动，下列选项正确的是( )
A ．m a >m b >m c
B ．m b >m a >m c
C ．m c >m a >m b
D ．m c >m b >m a
11．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A．B． C．
D．
12．2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。

如图所示为回旋加速器原理示意图，现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中，接入高频电源。

分别加速氘核和氦核，下列说法正确的是（）
A．它们在磁场中运动的周期相同
B．它们的最大速度不相等
C．两次所接高频电源的频率不相同
D．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
13．如图所示，空间中存在在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，有一带电液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感应强度为B，重力加速度为g，则液滴环绕速度大小及方向分别为（）
A．E
B
，顺时针B．
E
B
，逆时针C．
BgR
E
，顺时针D．
BgR
E
，逆时针
14．如图所示,在两水平金属板构成的器件中,存在匀强电场与匀强磁场,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,以某一水平速度进入的不计重力的带电粒子恰好能沿直线运动,下列说法正确的是( )
A．粒子一定带负电
B．粒子的速度大小v=B/E
C．若粒子速度大小改变,粒子将做曲线运动
D．若粒子速度大小改变,电场对粒子的作用力会发生改变
15．下列有关运动电荷和通电导线受到磁场对它们的作用力方向判断正确的是（）A．
B．
C．
D．
16．我国探月工程的重要项目之一是探测月球3
2He含量。

如图所示，3
2
He（2个质子和1个
中子组成）和4
2
He（2个质子和2个中子组成）组成的粒子束经电场加速后，进入速度选择器，再经过狭缝P进入平板S下方的匀强磁场，沿半圆弧轨迹抵达照相底片，并留下痕迹M、N。

下列说法正确的是（）
A．速度选择器内部的磁场垂直纸面向外B．平板S下方的磁场垂直纸面向里
C．经过狭缝P时，两种粒子的速度不同D．痕迹N是3
2
He抵达照相底片上时留下的
17．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，用两根等长的绝缘细线水平悬挂金属棒MN，通以M到N的电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ。

如果仅改变下列某一个条件，即可使得θ变大的是（）
A．两悬线等长变短B．金属棒质量变大
C．磁感应强度变小D．棒中的电流变大
18．如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。

一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。

下列说法正确的是
A．粒子带正电
B．粒子在b点速率大于在a点速率
C．若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出
D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短
19．MN板两侧都是磁感应强度为B的匀强磁场，方向如图所示，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab＝bc＝cd，粒子从a运动到d 的时间为t，则粒子的比荷为()
A．3
tB
π
B．
4
3tB
π
C．
tB
π
D．
tB
2π
20．目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是 ( )
A．A 板带正电
B．有电流从 a 经用电器流向 b
C．金属板A、B 间的电场方向向下
D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力
21．现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。

质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。

若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。

此离子和质子的质量比约为
A．11
B．12
C．121
D．144
22．如图所示，正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。

一带电粒子从磁场边界上的a点射入、b点射出，不考虑带电粒子受到的重力，下列说法正确的是（）
A．粒子在a点的速率小于在b点的速率
B．粒子带正电
C．若仅增大磁感应强度，则粒子可能从b点左侧射出
D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短
23．2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。

图示为回旋加速器原理示意图，现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中，接入高频电源。

分别加速氘核和氦核，下列说法正确的是（）
A ．它们在磁场中运动的周期不同
B ．它们的最大速度相等
C ．两次所接高频电源的频率不相同
D ．仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
24．如图所示，以O 为圆心的圆形区域内，存在方向垂直纸面向外的勻强磁场，磁场边界上的A 点有一粒子发射源，沿半径AO 方向发射出速率不同的同种粒子（重力不计），垂直进入磁场，下列说法正确的是
A ．率越大的粒子在磁场中运动的时间越长
B ．速率越小的粒子在磁场中运动的时间越长
C ．速率越大的粒子在磁场中运动的角速度越大
D ．速率越小的粒子在磁场中运动的角速度越大
25．如图所示为质谱仪的原理图，一束粒子流由左端平行于P 1、P 2射入，粒子沿直线通过速度选择器，已知速度选择器的电场强度为E ，磁感应强度为B 1.粒子由狭缝S 0进入匀强磁场B 2后分为三束，它们的轨道半径关系为132r r r =<，不计重力及粒子间的相互作用力，则下列说法中正确的是（ ）
A ．P 1极板带负电
B ．能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于1B E
C ．三束粒子在磁场B 2中运动的时间相等
D ．粒子1的比荷11q m 大于粒子2的比荷22q m
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一、选择题
1．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
α射线是高速 4
2 e H 流，一个α粒子带两个正电荷．根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向右，故丙是α射线．β射线是高速电子流 0
1e -（），质量数为0，带一个负电荷．根据左手
定则，β射线受到的洛伦兹力向左，故甲是β射线．γ射线是γ光子，是电中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故乙是γ射线．
故B 正确． 2．C
解析：C
【解析】
【详解】
粒子在回旋加速器中的最大半径为D 形盒的半径，由2
m υq υB m R
=，故最大动能为 222
2122m k m q B R E m υm
== A ．由以上推导可知，增大磁感应强度可以增大最大动能，故A 错误；
B ．增加加速电压对最大动能无影响，故B 错误；
C ．增大
D 形盒半径R 可以增大最大动能，故C 正确；
D ．减小狭缝间距离对最大动能无影响，D 错误；
故选C 。

3．A
解析：A
【解析】
【详解】
当通如图中电流时，ab 边、ac 边受到的安培力大小为12
F BIL =
；bc 边受到的安培力大小为F BIL '=，方向向上；导线框平衡，故 112sin 302
F BIL mg BIL +=+⨯ 磁场加到虚线框上方后，导线框受到的等效安培力为14
F BIL ''=，方向向下，故
214
F mg BIL =+ 联立解得
2123F F m g
+=
故A 正确，B 、C 、D 错误；
故选A 。

4．D
解析：D
【解析】
【分析】
通过分析通电导线在磁场中的受力，了解磁电式电流表的工作原理。

【详解】
A ．该磁场是个辐向磁场，磁场方向与铁芯垂直，但不是匀强磁场，A 错误；
B ．由于是辐向磁场，线圈平面与磁场方向始终平行，B 错误；
C ．根据左手定则，在图中位置，a 导线受力向上，b 边受力向下，线圈将顺时针方向转动，C 错误；
D ．由于在转动过程中，a 导线始终与磁场垂直，因此受到安培力大小始终为BIl ，D 正确。

故选D 。

5．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
A ．磁感应强度反映磁场本身的性质，与放入磁场的电流元IL 、磁场力F 均无关，且F
B IL
=是比值定义法定义的磁感应强度，体现B 由磁场本身决定，故A 错误，符合题意；
BD ．人为引入的磁感线描述磁场的强弱和方向，磁感线在某点的切线方向表示磁场方向，磁感线的密度表示磁场的强弱，磁感线越密，磁感应强度越大，故BD 正确，不符题意； C ．磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的，是由磁场本身因素决定的，而与检验电流I 无关，故C 正确，不符题意。

本题选错误的，故选A 。

6．C
解析：C
【解析】
【详解】
A ．带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，电场力和重力平衡，即有
qE mg =
电场力方向与电场方向相反，所以粒子带负电，故A 错误；
B ．由于分裂前粒子做圆周运动的半径为R ，根据洛伦兹力提供向心力可得
2
mv qvB R
= 可得
qBR
v m
=
其中
q g m E
= 解得
RgB
v E
=
故B 错误；
CD ．由于电荷量和质量均减半，所以两个粒子受到的电场力和重力仍相等，所以粒子2也做匀速圆周运动；分裂前根据洛伦兹力提供向心力可知粒子沿逆时针方向运动，分裂后粒子1仍逆时针方向运动，所以粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动，由于半径变为3R ，所以粒子1的速度为分裂前速度的3倍，根据动量守恒定律可知
2322m m mv v v =
+ 解得分裂后粒子2的速度为
2v v =-
根据左手定则可知粒子2也沿逆时针方向做匀速圆周运动，分裂后粒子2的速度小于粒子1的速度，粒子2做匀速圆周运动的半径小于3R ，故C 正确，D 错误； 故选C 。

7．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．当通电直导线放置方向与匀强磁场方向在同一直线上时，不受安培力的作用，A 选项错误；
B ．安培力可以看成导体内大量电子共同受到洛伦兹力产生的，即B 正确；
C ．在匀强磁场中，洛伦兹力始终与运动方向垂直，此时洛伦兹力不做功，C 错误；
D ．由左手定则可知，通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直，D 也错误． 故选B 。

8．B
解析：B 【解析】 【分析】
由题正负离子的质量与电量相同，进入同一磁场做匀速圆周运动的周期相同，根据偏向角的大小分析运动时间的长短．由牛顿第二定律研究轨道半径．根据圆的对称性，分析离子重新回到边界时速度方向关系和与O 点距离． 【详解】
A ．根据牛顿第二定律得
2
v qvB m r
=
得
mv r qB
=
由题q 、v 、B 大小均相同，则r 相同，故A 错误；
B ．正负离子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同，故B 正确．
C ．粒子在磁场中运动周期为
2m
T qB
π=
则知两个离子圆周运动的周期相等．根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏向角为22πθ-，轨迹的圆心角也为
22πθ-，运动时间
1222t T πθ
π
-=
同理，负离子运动时间
222t T θπ
=
显然时间不等，故C 错误；
D ．根据几何知识得知重新回到边界的位置与O 点距离
2sin S r θ=
r θ、相同，则S 相同，故D 错误． 故选B 。

9．A
解析：A 【解析】 【分析】
当磁场在虚线下方时，通电导线的等效长度为1
2
l ，电流方向向右，当磁场在虚线上方时，通电导线的等效长度为1
2
l ，电流方向变为向左，据此根据平衡条件列式求解。

【详解】
当磁场在虚线下方时，通电导线的等效长度为1
2
l ，电流方向向右，受到的安培力方向竖直向下，故
11
2
F BIl mg -=
当磁场在虚线上方时，通电导线的等效长度为1
2
l ，电流方向变为向左，受到的安培力方向竖直向上，故
21
2
F BIl mg +=
联立可得12
F F I Bl
-= A.12F F Bl -与计算结果21
F F I Bl -=不相符，故A 正确； B.21F F Bl -与计算结果21
F F I Bl -=相符，故B 错误； C.122()F F Bl -与计算结果21
F F I Bl -=不相符，故C 错误； D.
212()F F Bl -与计算结果21
F F I Bl
-=不相符，故D 错误。

10．B
解析：B 【解析】
【详解】
由题意：a 在纸面内做匀速圆周运动，所以a m g qE =；b 在纸面内向右做匀速直线运动，所以b m g qE Bqv =+ ；c 在纸面内向左做匀速直线运动所以c m g Bqv qE += ，根据公式
可解的：
b a
c m m m >>，故B 正确，ACD 错误． 11．B
解析：B 【解析】 【分析】
要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向． 【详解】
地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B 正确． 【点睛】
主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定．
12．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
A ．粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，周期
2m
T qB
π=
氘核和氦核的比荷相等，则两粒子在磁场中运动的周期相同，故A 正确；
C ．根据回旋加速器的工作原理可知，粒子在磁场中运动的频率等于高频电源的频率，故两次频率相同，故C 错误； B ．根据
2
v qvB m R
=
可得最大速度
qBR
v m
=
由于氘核和氦核比荷相同，因此它们的最大速度也相同，故B 错误； D ．最大动能
222
2122k q B R E mv m
==
高频电源的频率与粒子最大动能无关，故D 错误。

故选A 。

13．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
液滴在复合场中做匀速圆周运动，知重力和电场力平衡，则液滴受到向上的电场力，可知液滴带负电，根据左手定则可知液滴做顺时针的匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有
2v qvB m R
=
又因为重力和电场力平衡，则有
qE mg =
解得
BgR
v E
=
故A 、B 、D 错误，C 正确； 故选C 。

14．C
解析：C 【解析】
粒子从左射入，若带负电，则受到向上的电场力，和向下的洛伦兹力，若带正电，则受到向下的电场力和向上的洛伦兹力，只要满足qvB qE =，即速度E
v B
=
，粒子就能做直线运动通过，故AB 错误；若速度大小改变，则电场力qE ，但是洛伦兹力qvB 发生变化，打破二力平衡，所以合力与初速度方向不共线，做曲线运动，C 正确D 错误．
【点睛】在速度选择器中，从左边射入，速度满足条件，电场力与洛伦兹力平衡与电量、电性无关．
15．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
由左手定则可判定电荷受到的洛伦兹力竖直向下，故A 错误；由左手定则可判定电荷受到的洛伦兹力竖直向下，故B 正确；由左手定则可判定导线受到的安培力竖直向下，故C 错
误；由左手定则可判定导线受到的安培力竖直向上，故D 错误．
16．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由题意可知，粒子带正电，要使粒子沿直线穿过速度选择器，则粒子在速度选择器中受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由此可以判断速度选择器中磁场的方向垂直于纸面向里，故A 错误；
B ．粒子进入平板下方磁场后向左偏转，根据左手定则可知，该磁场的方向垂直于纸面向外，故B 错误；
C ．在速度选择器中
qE
qvB
解得
E v B
=
即经过狭缝P ，两种粒子的速度相同，故C 错误； D ．粒子在平板下方磁场中做圆周运动有
2
'
v qvB m R
=
得
'
mv
R qB =
即比荷大的，半径小，故3
2
He 的轨迹半径小，落到N 点，故D 正确。

故选D 。

17．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
导体棒受力如下图所示
可得
tan F BIL mg mg
θ=
= A ．两悬线等长变短，不是导线变短，故θ不变，故A 错误； B ．金属棒质量变大，则θ变小，故B 错误； C ．磁感应强度变小，则θ变小，故C 错误； D ．棒中的电流变大，则θ变大，故D 正确。

故选D 。

18．C
解析：C 【解析】 【详解】
由左手定则确粒子的电性，由洛伦兹力的特点确定粒子在b 、a 两点的速率，根据
2
v qvB m r
=确定粒子运动半径和运动时间。

由题可知，粒子向下偏转，根据左手定则，所以粒子应带负电，故A 错误；由于洛伦兹力不做功，所以粒子动能不变，即粒子在b 点速率与a 点速率相等，故B 错误；若仅减小磁
感应强度，由公式2
v qvB m r
=得：mv r qB =，所以磁感应强度减小，半径增大，所以粒子
有可能从b 点右侧射出，故C 正确，若仅减小入射速率，粒子运动半径减小，在磁场中运动的偏转角增大，则粒子在磁场中运动时间一定变长，故D 错误。

19．A
解析：A 【解析】
画出粒子的运动轨迹如图，
则有t=1.5T ，则得2
3
T t =，由周期公式2m T qB π=得：
223m t qB π=，解得，粒子的比荷3q m tB
π
=，故A 正确． 点晴：带电粒子垂直射入磁场中，由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，已知ab=bc=cd ，画出轨迹，可知时间t=1.5T ，求出周期，由周期公式2m
T qB
π=
求出比荷． 20．D
解析：D
【解析】
A 、根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则A 板带负电．故A 错误．
B 、因为B 板带正电，A 板带负电，所以电流的流向为b 经用电器流向a ．故B 错误．
C 、因为B 板带正电，A 板带负电，所以金属板间的电场方向向上．故C 错误．
D 、等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力．故D 正确．故选D ．
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道电流在外电路中，由高电势流向低电势．
21．D
解析：D 【解析】 【详解】
直线加速过程根据动能定理得
212
qU mv =
得
v =
① 离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
2
v qvB m R
=
得
mv
R qB
=
② ①②两式联立得：
22
2qB R m U
=
一价正离子电荷量与质子电荷量相等，同一加速电场U 相同，同一出口离开磁场则R 相同，所以m ∝B 2，磁感应强度增加到原来的12倍，离子质量是质子质量的144倍，D 正确，A 、B 、C 错误。

故选D 。

22．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功，粒子在b 点速率等于在a 点速率，故A 错误；
B ．粒子向下偏转，根据左手定则可得粒子带负电，故B 错误；
C ．根据
2
v qvB m r
=
得
mv r qB
=
若仅增大磁感应强度，则粒子运动的半径减小，粒子可能从b 点左侧射出，故C 正确； D ．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动半径减小，粒子轨迹对应的圆心角有可能增大，根据2π
t T θ
=可知粒子运动时间可能增加，故D 错误。

故选C 。

23．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，周期2πm
T qB
=
，氘核和氦核的比荷相等，则两粒子在磁场中运动的周期相同，根据回旋加速器的工作原理可知，粒子在磁场中运动的频率等于高频电源的频率，故两次频率相同，故AC 错误； B ．根据
2
v qvB m r
=
可得
max qBR
v m
=
由于氘核和氦核比荷相同，且加速器的半径也相同，因此它们的最大速度也相同，故B 正确； D ．最大动能
222
2k max 122q B R E mv m
==
高频电源的频率与粒子最大动能无关，故D 错误。

故选B 。

24．B
解析：B 【解析】
粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力作向心力，则有2
v Bqv m R
=，解得粒子做圆周运动的
半径
mv
R Bq
=
，设磁场圆形区域半径为r ，如图所示
粒子在磁场中运动的偏转角为2θ，由向何关系得：r
tan R
θ=
，所以v 越大，则R 大，则tan θ越小，故θ也越小，而周期2m
T Bq
π=
，即不同速率的粒子在磁场中做圆周运动的周期相同，则粒子在磁场中运动的偏转角越大，运动时间越长，所以速率越大的粒子在磁场中运动的偏转角越小，运动的时间越短，故A 错误，B 正确．粒子在磁场中运动的角速度
v Bq R m
ω=
=，所以不同速率粒子在磁场中运动的角速度相等，故CD 错误； 25．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．若射入速度选择器中的粒子带正电，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的1P 极板带正电，故A 错误；
B ．粒子在速度选择器中做匀速直线运动，洛伦兹力等于电场力，即有
1qvB qE =
所以能通过狭缝0S 的带电粒子的速率为
1
E v B =
故B 错误；
C ．粒子在磁场中做半个匀速圆周运动，其运动时间为
122r r
t v v
ππ=
= 由于三个粒子运动的半径不等，所以运动时间也不相等，故C 错误；
D 进入2B 磁场中的粒子速度是一定的，根据2
2mv qvB r
=可得。