2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)練習(xí)題：磁場（含答案）

2022屆高考物理：磁場（一輪）練習(xí)題含參考答案

一、選擇題。

1、如圖所示，兩個(gè)橫截面分別為圓形和正方形的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻

強(qiáng)磁場，圓的直徑和正方形的邊長相等，兩個(gè)電子分別以相同的速度飛入兩個(gè)磁

場區(qū)域，速度方向均與磁場方向垂直，進(jìn)入圓形磁場的電子初速度方向?qū)?zhǔn)圓心;

進(jìn)入正方形磁場的電子初速度方向垂直于邊界，從中點(diǎn)進(jìn)入。則下面判斷錯(cuò)誤的

是（）

XXX、XXXXX

!f\、

：XXXXXXXXXX

1----:

\XXXXX;XXXXX

\XXX/XXXXX

A.兩電子在兩磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其半徑一定相同

B.兩電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有可能相同

C.進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子可能先飛離磁場

D.進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子可能后飛離磁場

2、（多選）如圖所示，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L、L2,L中的電

流方向向左，L2中的電流方向向上；Li的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對于L?

對稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bo,方向垂直

于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為^Bo和^Bo,方向也垂直于

紙面向外。則（）

Li

ba

廠……1

L\

7

A.流經(jīng)L］的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為訪Bo

B.流經(jīng)Li的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為*Bo

C.流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為*Bo

,7

D.流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為々Bo

3、（雙選）如圖所示，兩根間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E,導(dǎo)軌平

面與水平面間的夾角0=30°,金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良

好.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向

上時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，要使金屬桿能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，可以采取

的措施是（）

A.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B

B.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流增大

C.增大導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角0

D.將電源正負(fù)極對調(diào)使金屬桿中的電流方向改變

4、如圖所示，在天花板下用細(xì)線懸掛一半徑為R的金屬圓環(huán)，圓環(huán)處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)，圓環(huán)一部分處在垂直于環(huán)面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場中，環(huán)

與磁場邊界交點(diǎn)A、B與圓心O連線的夾角為120°,此時(shí)懸線的張力為Fo若圓

環(huán)通電，使懸線的張力剛好為零，則環(huán)中電流大小和方向是（）

XXXXXXXX

XXXx%■^SvXXX

XX佟X0K公XX

XXXX

V3F

A.電流大小為r—椅-------，電流方向沿順時(shí)針方向

B.電流大小為瘟，電流方向沿逆時(shí)針方向

C.電流大小為富，電流方向沿順時(shí)針方向

D.電流大小為蓍，電流方向沿逆時(shí)針方向

￡>K

5、（雙選）如圖所示，虛線MN將平面分成I和II兩個(gè)區(qū)域，兩個(gè)區(qū)域都存在與

紙面垂直的勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子僅在磁場力作用下由I區(qū)運(yùn)動(dòng)到n區(qū)，弧線

aPb為運(yùn)動(dòng)過程中的一段軌跡，其中弧aP與弧Pb的弧長之比為2：1,下列判斷

一定正確的是（）

M

A.兩個(gè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，大小之比為2：1

B.粒子在兩個(gè)磁場中的運(yùn)動(dòng)速度大小之比為1：1

C.粒子通過aP、Pb兩段弧的時(shí)間之比為2：1

D.弧aP與弧Pb對應(yīng)的圓心角之比為2：1

6、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極

相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在

通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖

所示。設(shè)D形盒半徑為R。若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)

度為B,高頻交流電頻率為f。則下列說法正確的是（）

A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2兀依

B.質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小有關(guān)

C.高頻電源只能使用矩形交變電流，不能使用正弦式交變電流

D.不改變B和f,該回旋加速器也能用于加速a粒子

7、下列各圖中，運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電荷的受力方向之間

的關(guān)系正確的是（）

8、如圖所示，MN為兩個(gè)勻強(qiáng)磁場的分界面，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的關(guān)系

為BI=2B2,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子從0點(diǎn)垂直MN進(jìn)入Bi磁場,

則經(jīng)過多長時(shí)間它將向下再一次通過0點(diǎn)（）

V

?B\?

M..0..N

B2

2兀m27rm27rm兀m

，?病?D

ABCq(Bi+B2)-q(Bi+B2)

*9、（雙選）如圖所示,兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩

小孔中，。為M、N連線的中點(diǎn)，連線上a、b兩點(diǎn)關(guān)于。點(diǎn)對稱。導(dǎo)線均通有

大小相等、方向向上的電流。已知長直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度8=匕

式中k是常量、I是導(dǎo)線中的電流、r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離。一帶正電的小球以初

速度vo從a點(diǎn)出發(fā)沿連線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)。關(guān)于上述過程，下列說法正確的是（）

A.小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)

B.小球一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大

D.小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?/p>

*10、（多選）如圖所示，空間中有一斜向右下方、與水平方向成。角的勻強(qiáng)磁場,

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一絕緣豎直擋板AC垂直于紙面所在的平面豎直放置，一根通

有垂直紙面向外的電流的水平金屬桿，緊貼擋板上的O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列

說法正確的是（）

A.若擋板AC表面光滑，略減小桿中電流，桿可能仍然靜止于。點(diǎn)

B.若擋板AC表面光滑，略增大桿中電流，要使桿仍然靜止，可將擋板繞過O

點(diǎn)垂直紙面的軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度

C.若擋板AC表面粗糙，略增大桿中電流，桿可能仍然靜止，且桿所受的靜摩

擦力一定增大

D.若擋板AC表面粗糙，略減小桿中電流，桿可能仍然靜止，且桿所受的靜摩

擦力方向可能豎直向上

甲乙

*11、（雙選）如圖，兩根平行長直導(dǎo)線相距21,通有大小相等、方向相同的恒定

電流；a、b、c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點(diǎn)，左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為±1和

31.關(guān)于這三點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列判斷正確的是（）

?b.f

A.a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比c處的大

B.b、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

C.a、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

D.b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

12、（雙選）如圖所示，一單邊有界磁場的邊界上有一粒子源，以與水平方向成

。角的不同速率，向磁場中射入兩個(gè)相同的粒子1和2,粒子1經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從

邊界上A點(diǎn)出磁場，粒子2經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界上B點(diǎn)出磁場，OA=AB,則

（）

枝:?：?：?：

????

4????

????

????

A.粒子1與粒子2的速度之比為1：2

B.粒子1與粒子2的速度之比為1:4

C.粒子1與粒子2在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：1

D.粒子1與粒子2在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:2

13、如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成.若

靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強(qiáng)度

大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向

垂直紙面向外.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿

中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q

點(diǎn).不計(jì)粒子重力.下列說法不正確的是（）

A.粒子一定帶正電

B.加速電場的電壓U=^ER

C.直徑PQ=^/qmER

D.若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有

相同的比荷

14、如圖所示，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向上（與紙

面平行），磁場方向垂直于紙面向里。三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，

質(zhì)量分別為ma、mb、mCo已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b在紙

面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列選項(xiàng)正確的是

()

A.ma>mb>mcB.mb>ma>mc

C.mc>ma>mbD.mc>mb>ma

15、一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方，如圖所示，如果直

導(dǎo)線可以自由地運(yùn)動(dòng)且通以方向?yàn)橛蒩到b的電流，則導(dǎo)線ab受磁場力后的運(yùn)

動(dòng)情況為（）

A.從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管

B.從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管

C.從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管

D.從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管

二、非選擇題

16、使用回旋加速器的實(shí)驗(yàn)需要把離子束從加速器中引出，離子束引出的方法有

磁屏蔽通道法和靜電偏轉(zhuǎn)法等.質(zhì)量為m,速度為v的離子在回旋加速器內(nèi)旋轉(zhuǎn),

旋轉(zhuǎn)軌道是半徑為r的圓，圓心在。點(diǎn)，軌道在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，磁

感應(yīng)強(qiáng)度為B.

為引出離子束，使用磁屏蔽通道法設(shè)計(jì)引出器.引出器原理如圖所示，一對圓弧

形金屬板組成弧形引出通道，通道的圓心位于0'點(diǎn)（O'點(diǎn)圖中未畫出）.引出離子

時(shí)，令引出通道內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度降低，從而使離子從P點(diǎn)進(jìn)入通道，沿通道

中心線從Q點(diǎn)射出.已知0Q長度為L,0Q與0P的夾角為仇

⑴求離子的電荷量q并判斷其正負(fù)；

（2）離子從P點(diǎn)進(jìn)入，Q點(diǎn)射出，通道內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)降為B，，求W；

（3）換用靜電偏轉(zhuǎn)法引出離子束，維持通道內(nèi)的原有磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，在內(nèi)外

金屬板間加直流電壓，兩板間產(chǎn)生徑向電場，忽略邊緣效應(yīng).為使離子仍從P

點(diǎn)進(jìn)入，Q點(diǎn)射出，求通道內(nèi)引出軌跡處電場強(qiáng)度E的方向和大小.

17、如圖所示，直徑分別為D和2D的同心圓處于同一豎直面內(nèi)，0為圓心，GH

為大圓的水平直徑。兩圓之間的環(huán)形區(qū)域（I區(qū)）和小圓內(nèi)部（II區(qū)）均存在垂直圓

面向里的勻強(qiáng)磁場。間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強(qiáng)電場，上極板開有一

d

小孔。一質(zhì)量為01、電量為+q的粒子由小孔下方一處靜止釋放，加速后粒子以豎

2

直向上的速度V射出電場，由H點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場。不計(jì)粒子的重力。

⑴求極板間電場強(qiáng)度的大小。

(2)若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與小圓相切，求I區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

2mv4mv

(3)若I區(qū)、II區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為——、——，粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后

qDqD

再次經(jīng)過H點(diǎn)，求這段時(shí)間粒子運(yùn)動(dòng)的路程。

2022屆高考物理：磁場(一輪)練習(xí)題含參考答案

一、選擇題。

1、如圖所示，兩個(gè)橫截面分別為圓形和正方形的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻

強(qiáng)磁場，圓的直徑和正方形的邊長相等，兩個(gè)電子分別以相同的速度飛入兩個(gè)磁

場區(qū)域,速度方向均與磁場方向垂直,進(jìn)入圓形磁場的電子初速度方向?qū)?zhǔn)圓心;

進(jìn)入正方形磁場的電子初速度方向垂直于邊界，從中點(diǎn)進(jìn)入。則下面判斷錯(cuò)誤的

是()

A.兩電子在兩磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其半徑一定相同

B.兩電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有可能相同

C.進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子可能先飛離磁場

D.進(jìn)入圓形磁場區(qū)域的電子可能后飛離磁場

【答案】D

2、（多選）如圖所示，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線Li、L2,LI中的電

流方向向左，L2中的電流方向向上；Li的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對于L2

對稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bo,方向垂直

于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為〈Bo和《Bo,方向也垂直于

紙面向外。則（）

Li

ba

:………I

Li

7

A.流經(jīng)L的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為三Bo

B.流經(jīng)Li的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為*Bo

C.流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為*Bo

7

D.流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為五Bo

【答案】AC

3、（雙選）如圖所示，兩根間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E,導(dǎo)軌平

面與水平面間的夾角0=30°,金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良

好.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向

上時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，要使金屬桿能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，可以采取

的措施是（）

A.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B

B.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流增大

C.增大導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角0

D.將電源正負(fù)極對調(diào)使金屬桿中的電流方向改變

【答案】AB.

4、如圖所示，在天花板下用細(xì)線懸掛一半徑為R的金屬圓環(huán)，圓環(huán)處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)，圓環(huán)一部分處在垂直于環(huán)面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場中，環(huán)

與磁場邊界交點(diǎn)A、B與圓心0連線的夾角為120。，此時(shí)懸線的張力為F。若圓

環(huán)通電，使懸線的張力剛好為零，則環(huán)中電流大小和方向是（）

電流大小為痣

A.電流方向沿順時(shí)針方向

B.電流大小為電流方向沿逆時(shí)針方向

電流大小為轉(zhuǎn),

C.電流方向沿順時(shí)針方向

D.電流大小為電流方向沿逆時(shí)針方向

【答案】A

5、（雙選）如圖所示，虛線MN將平面分成I和II兩個(gè)區(qū)域，兩個(gè)區(qū)域都存在與

紙面垂直的勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子僅在磁場力作用下由I區(qū)運(yùn)動(dòng)到II區(qū)，弧線

aPb為運(yùn)動(dòng)過程中的一段軌跡，其中弧aP與弧Pb的弧長之比為2：1,下列判斷

一定正確的是（）

A.兩個(gè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，大小之比為2：1

B.粒子在兩個(gè)磁場中的運(yùn)動(dòng)速度大小之比為1：1

C.粒子通過aP、Pb兩段弧的時(shí)間之比為2：1

D.弧aP與弧Pb對應(yīng)的圓心角之比為2：1

【答案】BC

6、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極

相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在

通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖

所示。設(shè)D形盒半徑為R。若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)

度為B,高頻交流電頻率為f°則下列說法正確的是（）

A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2兀以

B.質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小有關(guān)

C.高頻電源只能使用矩形交變電流，不能使用正弦式交變電流

D.不改變B和f,該回旋加速器也能用于加速a粒子

【答案】A

7、下列各圖中，運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電荷的受力方向之間

的關(guān)系正確的是（）

XXXX

XXXX

XXXX

AB

IIT

CD

【答案】B

8、如圖所示，MN為兩個(gè)勻強(qiáng)磁場的分界面，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的關(guān)系

為BI=2B2,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子從0點(diǎn)垂直MN進(jìn)入Bi磁場,

則經(jīng)過多長時(shí)間它將向下再一次通過0點(diǎn)（）

V

M..0..N

Bi

2兀m-2兀m-2兀m7rm

A.-B.C.?)

qBiqBD2q(Bi+B2)Dq(Bi+B2

【答案】B

*9、（雙選）如圖所示,兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩

小孔中，。為M、N連線的中點(diǎn)，連線上a、b兩點(diǎn)關(guān)于。點(diǎn)對稱。導(dǎo)線均通有

大小相等、方向向上的電流。已知長直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度8=匕

式中k是常量、I是導(dǎo)線中的電流、r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離。一帶正電的小球以初

速度V。從a點(diǎn)出發(fā)沿連線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)。關(guān)于上述過程，下列說法正確的是（）

A.小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)

B.小球一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大

D.小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?/p>

【答案】B、D

*10、（多選）如圖所示，空間中有一斜向右下方、與水平方向成。角的勻強(qiáng)磁場,

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一絕緣豎直擋板AC垂直于紙面所在的平面豎直放置，一根通

有垂直紙面向外的電流的水平金屬桿，緊貼擋板上的O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列

說法正確的是（）

A.若擋板AC表面光滑，略減小桿中電流，桿可能仍然靜止于。點(diǎn)

B.若擋板AC表面光滑，略增大桿中電流，要使桿仍然靜止，可將擋板繞過O

點(diǎn)垂直紙面的軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度

C.若擋板AC表面粗糙，略增大桿中電流，桿可能仍然靜止，且桿所受的靜摩

擦力一定增大

D.若擋板AC表面粗糙，略減小桿中電流，桿可能仍然靜止，且桿所受的靜摩

擦力方向可能豎直向上

【答案】BD

*11、（雙選）如圖，兩根平行長直導(dǎo)線相距21,通有大小相等、方向相同的恒定

電流；a、b、c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點(diǎn)，左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為宗1和

31.關(guān)于這三點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列判斷正確的是（）

b

A.a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比c處的大

B.b、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

C.a、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

D.b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

【答案】AD.

12、（雙選）如圖所示，一單邊有界磁場的邊界上有一粒子源，以與水平方向成

。角的不同速率，向磁場中射入兩個(gè)相同的粒子1和2,粒子1經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從

邊界上A點(diǎn)出磁場，粒子2經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界上B點(diǎn)出磁場，OA=AB,則

（）

A.粒子1與粒子2的速度之比為1:2

B.粒子1與粒子2的速度之比為1:4

C.粒子1與粒子2在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：1

D.粒子1與粒子2在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:2

【答案】AC

13、如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成.若

靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強(qiáng)度

大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向

垂直紙面向外.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿

中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q

點(diǎn).不計(jì)粒子重力.下列說法不正確的是（）

靜電分析器

磁分析器B

A.粒子一定帶正電

B.加速電場的電壓U=3ER

C.直徑PQ=g\/qm曲

D.若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有

相同的比荷

【答案】C

14、如圖所示，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向上（與紙

面平行），磁場方向垂直于紙面向里。三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，

質(zhì)量分別為ma、mb、mCo已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b在紙

面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列選項(xiàng)正確的是

（）

A.ma>mb>mcB.mb>ma>mc

C.mt>ma>mbD.mt>mb>ma

【答案】B

15、一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方，如圖所示，如果直

導(dǎo)線可以自由地運(yùn)動(dòng)且通以方向?yàn)橛蒩到b的電流，則導(dǎo)線ab受磁場力后的運(yùn)

動(dòng)情況為()

A.從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管

B.從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管

C.從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管

D.從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管

【答案】D.

二、非選擇題

16、使用回旋加速器的實(shí)驗(yàn)需要把離子束從加速器中引出，離子束引出的方法有

磁屏蔽通道法和靜電偏轉(zhuǎn)法等.質(zhì)量為m,速度為v的離子在回旋加速器內(nèi)旋轉(zhuǎn),

旋轉(zhuǎn)軌道是半徑為r的圓，圓心在0點(diǎn)，軌道在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，磁

感應(yīng)強(qiáng)度為B.

為引出離子束，使用磁屏蔽通道法設(shè)計(jì)引出器.引出器原理如圖所示，一對圓弧

形金屬板組成弧形引出通道，通道的圓心位于。，點(diǎn)(0,點(diǎn)圖中未畫出).引出離子

時(shí)，令引出通道內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度降低，從而使離子從P點(diǎn)進(jìn)入通道，沿通道

中心線從Q點(diǎn)射出.已知0Q長度為L,0Q與0P的夾角為0.

⑴求離子的電荷量q并判斷其正負(fù)；

(2)離子從P點(diǎn)進(jìn)入，Q點(diǎn)射出，通道內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)降為B，，求B，；

(3)換用靜電偏轉(zhuǎn)法引出離子束，維持通道內(nèi)的原有磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，在內(nèi)外

金屬板間加直流電壓，兩板間產(chǎn)生徑向電場，忽略邊緣效應(yīng).為使離子仍從P

點(diǎn)進(jìn)入，Q點(diǎn)射出，求通道內(nèi)引出軌跡處電場強(qiáng)度E的方向和大小.

【答案】(1)后正電荷

Br(2r-2Lcos

⑵F+l?—2rLcos0

2

解析：(1)離子做圓周運(yùn)動(dòng)，則Bqvn#1,得4=署,

由左手定則知，離子帶正電.

(2)如圖所示

O'Q=R,OQ=L,O,O=R-r

引出軌跡為圓弧，

根據(jù)幾何關(guān)系得

F+l?-2rLcos8

R2r—2Lcos0

,mvBr(2r—2LcosL)

又BqRF+I7—2rLcos0,

(3)電場強(qiáng)度方向沿徑向向外

引出軌跡為圓弧，

?,mv2

貝Bqv-Eq=~^-

_Brv(2r-2Lcos6)

EBva+L2-2rLcos0'

17、如圖所示，直徑分別為D和2D的同心圓處于同一豎直面內(nèi)，0為圓心，GH

為大圓的水平直徑。兩圓之間的環(huán)形區(qū)域(I區(qū))和小圓內(nèi)部(II區(qū))均存在垂直圓

面向里的勻強(qiáng)磁場。間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強(qiáng)電場，上極板開有一

d

小孔。一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子由小孔下方一處靜止釋放，加速后粒子以豎

2

直向上的速度V射出電場，由H點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場。不計(jì)粒子的重力。

(1)求極板間電場強(qiáng)度的大小。

(2)若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與小圓相切，求I區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

2mv4mv

(3)若I區(qū)、II區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為——、——，粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后

qDqD

再次經(jīng)過H點(diǎn)，求這段時(shí)間粒子運(yùn)動(dòng)的路程。

mv24mv4mv

【答案】(1)——(2)-----或-----(3)5.5nD

qdqD3qD

【解析】(1)設(shè)極板間電場強(qiáng)度的大小為E,對粒子在電場中的加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)

能定理得

d

qE—=mv2①

2

mv2

由①式得￡=②

qd

⑵設(shè)I區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,由牛頓第二定律

得qvB=m_③

R

如圖甲所示，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與小圓相切有兩種情況。若粒子軌跡與小圓外切，由

幾何關(guān)系得