高考物理新电磁学知识点之磁场难题汇编(2)

高考物理新电磁学知识点之磁场难题汇编(2)

一、选择题

1．如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），三个质量和电荷量都相同的带电粒子a 、b 、c 以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场，其运动轨迹如图所示，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（ ）

A ．a 粒子速率最大

B ．c 粒子速率最大

C ．c 粒子在磁场中运动时间最长

D ．它们做圆周运动的周期a b c T T T <<

2．如图所示，两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B 和2B 。一带正电粒子（不计重力）以速度v 从磁场分界线MN 上某处射入磁场区域Ⅰ，其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN 成60︒角，经过t 1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ，又经过t 2时间后回到区域Ⅰ，设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2，则( )

A ．ω1∶ω2＝1∶1

B ．ω1∶ω2＝2∶1

C ．t 1∶t 2＝1∶1

D ．t 1∶t 2＝2∶1

3．在探索微观世界中，同位素的发现与证明无疑具有里程碑式的意义。质谱仪的发现对证明同位素的存在功不可没，1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（ ）

A ．该束粒子带负电

B ．速度选择器的P 1极板带负电

C ．在B 2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

D ．在B 2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q m 越小 4．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F 1；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F 2 。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

+ 5．如图所示，一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B 。当通以从左到右的恒定电流I 时，金属材料上、下表面电势分别为φ1、φ2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形，其与磁场垂直的边长为a 、与磁场平行的边长为b ，金属材料单位体积内自由电子数为n ，元电荷为e 。那么

A ．12I

B enb ϕϕ-=

B ．12IB enb ϕϕ-=-

C ．12IB ena ϕϕ-=

D ．12IB ena

ϕϕ-=- 6．笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件．当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态．如图所示，一块宽为a 、长为c 的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e 的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为υ．当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U ，以此控制屏幕的熄灭．则元件的（ ）

A．前表面的电势比后表面的低B．前、后表面间的电压U与 无关C．前、后表面间的电压U与c成正比

D．自由电子受到的洛伦兹力大小为eU a

7．如图所示，用一细线悬挂一根通电的直导线ab（忽略外围电路对导线的影响），放在螺线管正上方处于静止状态，与螺线管轴线平行，可以在空中自由转动，导线中的电流方向由a指向b。现给螺线管两端接通电源后（螺线管左端接正极），关于导线的受力和运动情况，下列说法正确的是（）

A．在图示位置导线a、b两端受到的安培力方向相反导线ab始终处于静止

B．从上向下看，导线ab从图示位置开始沿逆时针转动

C．在图示位置，导线a、b两端受到安培力方向相同导线ab摆动

D．导线ab转动后，第一次与螺线管垂直瞬间，所受安培力方向向上

8．教师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，如图甲所示。第二个实验叫做“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示。下列关于这两个趣味实验的说法正确的是（）

A．图甲中，从上往下看，液体沿顺时针方向旋转

B．图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变

C．图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动

D．图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动

9．如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射人水平放置，电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（）

A ．d 随U 1变化，d 与U 2无关

B ．d 与U 1无关，d 随U 2变化

C ．d 随U 1变化，d 随U 2变化

D ．d 与U 1无关，d 与U 2无关

10．某小组重做奥斯特实验，在一根南北方向放置的直导线的正下方放置一小磁针，如图所示，给导线通入恒定电流，小磁针再次静止时偏转了30°，已知该处地磁场水平分量55.010B T -=⨯，通电直导线在该处产生的磁感应强度大小为（ ）

A ．52.910T -⨯

B ．57.110T -⨯

C ．58.710T -⨯

D ．41.010T -⨯

11．如图所示，一根长为的铝棒用两个劲度系数均为 的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中， 磁感应强度为 B ，方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流方向从左到右时，弹簧的长度 变化了，则下面说法正确的是（ ）

A ．弹簧长度缩短了，

B ．弹簧长度缩短了，

C ．弹簧长度伸长了，

D ．弹簧长度伸长了，

12．如图所示，有abcd 四个离子，它们带等量的同种电荷，质量不等．有m a ＝m b ＜m c ＝m d ，以不等的速度v a ＜v b ＝v c ＜v d 进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出，进入B 2磁场，由此可判定( )