高三限時(shí)訓(xùn)練18―磁場(chǎng)小專題

一、單選

（  ）1．宇宙射線，在射向地球時(shí)，由于地磁場(chǎng)的存在，改變了帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)地球起到了保護(hù)作用．如圖所示為地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線作用的示意圖．現(xiàn)有來(lái)自宇宙的一束質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間將

A．豎直向下沿直線射向地面                 B．向東偏轉(zhuǎn)

C．向西偏轉(zhuǎn)                               D．向北偏轉(zhuǎn)

2．質(zhì)子與氦核的質(zhì)量之比為 1 : 4 ，電荷量之比為 1 : 2。當(dāng)質(zhì)子和氦核在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做半徑相同的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)．設(shè)此時(shí)質(zhì)子的動(dòng)能為 E_l ，氦核的動(dòng)能為E₂，則 E₁:E₂等于

( A ) 4 : l            ( B ) 2 : l            ( C ) l : l             ( D ) l : 2

3．環(huán)形對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置。帶電粒子在電壓為U的電場(chǎng)中加速后注入對(duì)撞機(jī)的高真空?qǐng)A環(huán)形狀的空腔內(nèi)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，做半徑恒定的圓周運(yùn)動(dòng)帶電粒子，且局限在圓環(huán)空腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，粒子碰撞時(shí)發(fā)生核反應(yīng)。關(guān)于帶電粒子的比荷，加速電壓U和磁感應(yīng)強(qiáng)度B以及粒子運(yùn)動(dòng)的周期T的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（   ）

①對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大

②對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小

③對(duì)于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期T越小

④對(duì)于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期T都不變

A．①③        B．②③        C．①④          D．②④

4．如圖所示，虛線EF的下方存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一帶電微粒自離EF為h的高處由靜止下落，從B點(diǎn)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，做了一段勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從D點(diǎn)射出. 下列說(shuō)法不正確的是

A．微粒受到的電場(chǎng)力的方向一定豎直向上B．微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

C．從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中微粒的電勢(shì)能先增大后減小

D．從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中微粒的電勢(shì)能和重力勢(shì)能之  和在最低點(diǎn)C最小

二、多選

5．磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，下圖是它的示意圖．平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）垂直于B的方向噴入磁場(chǎng)，每個(gè)離子的速度為v，電荷量大小為q，A、B兩板間距為d，穩(wěn)定時(shí)下列說(shuō)法中正確的是

A．圖中A板是電源的正極    B．圖中B板是電源的正極

C．電源的電動(dòng)勢(shì)為Bvd       D．電源的電動(dòng)勢(shì)為Bvq

6．一帶電粒子以垂直于磁場(chǎng)方向的初速度飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向和運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，下列情況可能的是 A．粒子帶正電，沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)B．粒子帶正電，沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)

C．粒子帶負(fù)電，沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)D．粒子帶負(fù)電，沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)

7．下列關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法中正確的是：   

A．磁體的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣都是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的

B．運(yùn)動(dòng)電荷之間的相互作用除了有電場(chǎng)力外還可能有磁場(chǎng)力

C．通電直導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)樵撎幍拇艌?chǎng)的方向D．在磁場(chǎng)中，磁體S極受力方向?yàn)樵撎幍拇艌?chǎng)的反方向

8．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極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)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(chǎng)中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說(shuō)法中正確的是

A．增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度       B．增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓

C．增大D形金屬盒的半徑       D．減小狹縫間的距離 

9．如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第三象限有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)；第四象限無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng)�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點(diǎn)沿x軸負(fù)方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力，粒子經(jīng)x軸上的N點(diǎn)和P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)，設(shè)OM=L,ON=2L.求：

試題詳情

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一、單選1B2C3B4D二、多選擇5BC6AD7ABD 8AC

三計(jì)算

9．（1）粒子從M至N運(yùn)動(dòng)過(guò)程有：      1

加速度     2     運(yùn)動(dòng)時(shí)間       3

由123得電場(chǎng)強(qiáng)度   則            4

(2)設(shè)v_N與x成θ角帶電粒子到N點(diǎn)速度      5

（3）帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，圓心在O′處，設(shè)半徑為R，由幾何關(guān)系知帶電粒子過(guò)P點(diǎn)的速度方向與x成角，則OP=OM=L則        6

由牛頓第二定律得：      7由67解得：

(4)粒子從M至N時(shí)間：    8粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：     9

粒子從P至M運(yùn)動(dòng)時(shí)間    10

從M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)N、P回M所用時(shí)間

10．解：(1)帶電微粒在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與重力應(yīng)平衡，有mg=Eq，即E= mg/q，方向豎直向下．

(2) 粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為R，如圖所示。

，最高點(diǎn)與地面的距離為，

解得。

該微粒運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)=,

運(yùn)動(dòng)至。最高點(diǎn)所用時(shí)間為.

(3)設(shè)粒子上升高度為h，由動(dòng)能定理得，

解得。

微粒離地面最大高度為H+。