发布时间 : 星期四 文章2020年高三物理二轮复习强基础专题七：磁场及附电粒子在磁场中的运动附答案解析更新完毕开始阅读
强基础专题七：磁场及带电粒子在磁场中的运动
一、单选题
1.图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应10－3T，在x轴上距坐标原点L＝0.50m的P处为离子的入射口，在y轴上安放接收强度大小B＝2.0×
104m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L＝器，现将一带正电荷的粒子以v＝3.5×
0.50m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m，电量为q，不计其重力．则上述粒子的比荷
(C/kg)是( )
A． 3.5×107 B． 4.9×107 C． 5.3×107 D． 7×107
2.如图所示，一个理想边界为PQ，MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d，方向垂直纸面向里．一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场．若电子在磁场中运动的轨道半径为2d.O′在MN上，且OO′与MN垂直．下列判断正确的是( )
A． 电子将向右偏转
B． 电子打在MN上的点与O′点的距离为d C． 电子打在MN上的点与O′点的距离为D． 电子在磁场中运动的时间为
d
3.如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=a。在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子，粒子的电量大小为q，质量为m，发射速度大小都为v0，发射方向由图中的角度θ表示．不计粒子间的相互作用及重力，下列说法正确的是（ ）
A． 若v0=，则以θ=0°方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间为
B． 若v0=C． 若v0=D． 若v0=
，则以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短 ，则以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等 ，则在AC边界上只有一半区域有粒子射出
4.如图所示是某粒子速度选择器截面的示意图，在一半径为R＝10 cm的圆柱形桶内有B＝10－4T的匀强磁场，方向平行于轴线，在圆柱桶某一截面直径的两端开有小孔，作为入射孔和出射孔．粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出．现有一粒子源发射比荷为粒子束中速度分布连续．当角θ＝45°时，出射粒子速度v的大小是( )
1011C/kg的正粒子，＝2×
A．×106m/s B． 2×106m/s C． 2×108m/s D． 4×106m/s
5.“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体，使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部，而不与装置器壁碰撞．已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，为约束更高温度的等离子体，则需要更强的磁场，以使带电粒子在磁场中的运动半径不变．由此可判断所需的磁感应强度B正比于( ) A．
B．T C．
D．T2
6.狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图5甲所示)，距离它r处的磁感应强度大小为B＝
(k为常数)，其磁场分布与负点电荷Q的电场(如图
乙所示)分布相似．现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定，有带电小球分别在S和Q附近做匀速圆周运动．则关于小球做匀速圆周运动的判断不正确的是( )
A． 若小球带正电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示 B． 若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示 C． 若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示 D． 若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示 7.如图所示，在半径为R的圆柱形区域内有匀强磁场。一个电子以速度为
，从M点沿半径方向射入
该磁场，从N点射出，速度方向偏转了60。则电子从M到N运行的时间是（ ）
A． B． C． D．
va
8.两个电荷量相等但电性相反的带电粒子a，b分别以速度和
vb
射入匀强磁场，两粒子的入射方向
与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图所示，则（ ）
A．a粒子带正电，b粒子带负电 B． 两粒子的轨道半径之比Ra∶Rb＝C． 两粒子的质量之比ma∶mb＝1∶2 D． 两粒子的速度之比va∶vb＝1∶2
9.如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab，cd(ab，cd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态．在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.当P中通以方向向外的电流时 ( )
∶1
A． 导线框将向左摆动 B． 导线框将向右摆动
C． 从上往下看，导线框将顺时针转动 D． 从上往下看，导线框将逆时针转动
10.如图，M，N，P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，
。在M，
N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小 相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1。若将M处的长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小变为B2，则B2与B1之 比为（ ）
A． 1:2 B． 2:1 C．:1 D．:2
11.电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m＝2.0 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6 km/s，若这种装置的轨道宽为d＝2 m，长L＝100 m，电流I＝10 A，轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是( )．
A．B＝18 T，Pm＝1.08×108W B．B＝0.6 T，Pm＝7.2×104W C．B＝0.6 T，Pm＝3.6×106W D．B＝18 T，Pm＝2.16×106W
12.如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在－R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m，电荷量均为q，初速度均为v，重力及粒子间的相互作用均忽略不计，所有粒子都能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间，则( )
A． 粒子到达y轴的位置一定各不相同 B． 磁场区域半径R应满足R≥C． Δt＝D． Δt＝
－，其中角度θ的弧度值满足sinθ＝－
二、多选题
13.如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A＝60°，AO＝L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用)，粒子的比荷为，发射速度大小都为v0，且满足v0＝
.粒子发射方向与OC边的夹角为θ，对于粒子进入磁场后