磁场选择题训练

单选

1．如图所示，在y >0的区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场B 1，在y <0

的区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场B 2，磁场B 2的磁感应强度大小

是磁场B 1的2倍，一带负电的粒子（重力不计）从y 轴上P （0，h ）点以某一

速度沿x 轴正方向射入磁场B 1，若第一次经过x 3h ，则粒子

第三次经过x 轴时的横坐标为（ ）

A ．33h

B ．32h

C ．43h

D ．32

h 2．如图所示，半径为 r 的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B ，

磁场边界上 A 点有一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向(均平行于纸面) 且速度大

小相等的带正电的粒子(重力及粒子间的相互作用不计)，已知粒子的比荷 为 k ，速度大小

为 2kBr ，则粒子在磁场中运动的最长时间为( )

A ．k

B π

B ．2kB π

C ．3kB π

D ．4kB π

3．如图所示，边界OM 与ON 之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界ON

上有一粒子源S ．某一时刻，从离子源S 沿平行于纸面，向各个方向发射出大

量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初

速度大小相等，经过一段时间有大量粒子从边界OM 射出磁场。已知∠MON

＝30°，从边界OM 射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于

12T （T 为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OM 射出的粒子在磁场中运动的最短时间为（ ）

A ．13T

B ．14T

C ．16T

D ．

18T 4．如图所示，等腰直角三角形OPQ ，直角边OP 、OQ 长度均为L ，直角三角形平面内（包括边界）有一垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，在PQ 边下方放置一带电粒子发射装置，它由P 向Q 缓慢移动的同时沿垂直PQ 边发射出速率都是v 的相同正粒子，已知带电粒子的比荷为

2q v m BL =，粒子的重力、粒子之间的相互作用力不计。则粒子在磁场中运动的最长时间为（ ）

A ．

23L v π B ．L v π C ．2L v π D ．2L v

π

5．如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点．有无数个带有相

同电荷和相同质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P 点进入磁场．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的13

．将磁感应强度的大小从原来的B 1变为B 2，结果相应的弧长变为圆周长的14，则21B B 等于 A ．62B ．63 C ．43 D ．34

6．如图所示，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状

区域存在(含边界)，两圆的半径分别为R 、3R ，圆心为O ．一重力不计的带正电

粒子从大圆边缘的P 点沿PO 方向以速度v 1射入磁场，其运动轨迹如图，轨迹所

对的圆心角为120°．若将该带电粒子从P 点射入的速度大小变为v 2时，不论其

入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，则v 1：v 2至少为

A 23

B 3

C 43

D ．3

7．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D 形金属盒两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，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。设D 形盒半径为R 。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B ，高频交流电频率为f 。则下列说法正确的是（ ）

A ．质子的回旋频率等于2f

B ．质子被电场加速的最大动能与加速电压有关

C ．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR

D ．不改变B 和f ，该回旋加速器也能用于加速α粒子

8．如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为O 1，乙的圆心为O 2，在两环圆心的连线上有a 、b 、c 三点，其中aO 1＝O 1b ＝bO 2＝O 2c ，此时a 点的磁感应强度大小为B 1，b 点的磁感应强度大小为B 2．当把环形电流乙撤去后，c 点的磁感应强度大小为

A ．212

B B - B ．122B B -

C ．21B B -

D ．13

B

9．如图所示，矩形区域abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，矩形区域ab边长度为6L，bc边长度为8L。在矩形区域的正中间（对角线的交点）有一粒子源P，可沿纸面方向发射速

度大小相同的粒子，粒子的比荷均为q

m

，不计粒子重力及粒子之间的

作用力，满足矩形区域abcd边界上所有位置都有粒子射出，则这些粒子的发射速度的最小值为（）

A．5

2

qBL

m

B．

4qBL

m

C．25

6

qBL

m

D．

5qBL

m

10．如图所示，虚线MN将竖直平面分成Ⅰ和Ⅱ两个区域，两个区域分别存在着水平方向的匀强磁场，一带电粒子仅在洛伦兹力作用下由Ⅰ区运动到Ⅱ区。曲线aPb为运动过程中的一段轨迹，其中弧aP、弧Pb 的弧长之比为2:1，且粒子经过a、b点时的速度方向均水平向右，下列判断正确的是（）

A．粒子通过aP、Pb两段弧的时间之比为1:1

B．弧aP与弧Pb对应的圆心角之比为2:1

C．粒子在Ⅰ、Ⅱ区域两个磁场中的运动半径之比为1:2

D．Ⅰ、Ⅱ区域两个磁场的磁感应强度方向相反，大小之比为1:2

11．如图所示，质量为m长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中，原来处于静止状态。第一次棒中由恒流源通以由M向N的恒定电流，MN最高上摆到θ=60︒角，第二次棒中通以大小变化的电流使MN缓慢上移到相同的θ角。不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A．第一次棒中的恒定电流

3mg I=

B．两次上摆过程安培力对金属棒做功相同C．两次上摆过程中细绳的弹力均一直变大D．第二次最大电流值等于第一次的电流值