2020年高考物理二轮复习高频考点专项训练---磁场的性质-带电粒子在磁场中的运动(原卷版).docx

2020年高考物理二轮复习高频考点专项训练---
磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动
1.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与轨道始终垂直并接触良好，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＝1.08×108 W
B．B＝0.6 T，Pm＝7.2×104 W
C．B＝0.6 T，Pm＝3.6×106 W
D．B＝18 T，Pm＝2.16×106 W
2.(2019·河南天一大联考上学期期末)一课外探究小组用如图所示实验装置测量学校所在位置的地磁场的水平分量Bx.将一段细长直导体棒南北方向放置，并与开关、导线、电阻箱以及电动势为E、内阻为R的电源组成如图所示的电路．在导体棒正下方距其l处放一小磁针，开关断开时小磁针与导体棒平行，现闭合开关，缓慢调节电阻箱阻值，发现小磁针逐渐偏离南北方向，当电阻箱的接入阻值为5R时，小磁针的偏转角恰好为30°.已知通电长直导线周围某点磁感应强度大小为B＝k(r为该点到通电长直导线的距离，k为比例系数)，导体棒和导线电阻不计，则该位置地磁场的水平分量大小为(　　)

A. B.
C. D.
3.(2019·山东菏泽市下学期第一次模拟)如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为(　　)

A. B.
C. D.
4.(2019·山东济南市上学期期末)长为L的直导体棒a放置在光滑绝缘水平面上，固定的长直导线b与a平行放置，导体棒a与力传感器相连，如图所示(俯视图)．a、b中通有大小分别为Ia、Ib的恒定电流，Ia、Ib方向未知．导体棒a静止时，传感器受到a给它的方向向左、大小为F的拉力．下列说法正确的是(　　)

A．Ib与Ia的方向相同，Ib在a处的磁感应强度B大小为
B．Ib与Ia的方向相同，Ib在a处的磁感应强度B大小为
C．Ib与Ia的方向相反，Ib在a处的磁感应强度B大小为
D．Ib与Ia的方向相反，Ib在a处的磁感应强度B大小为
5．(2019·浙江绍兴市3月选考)如图所示，下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中，可绕转轴转动，当转轴、水银槽分别与电源的正、负极相连时，铝盘开始转动．下列说法中不正确的是(　　)

A．铝盘绕顺时针方向转动
B．只改变磁场方向，铝盘的转动方向改变
C．只改变电流方向，铝盘的转动方向改变
D．同时改变磁场方向与电流方向，铝盘的转动方向不变
6．(2019·山西晋城市二模)一正方形导体框abcd，其单位长度的电阻值为r，现将该正方形导体框置于如图所示的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，用不计电阻的导线将导体框连接在电动势为E、不计内阻的电源两端，则关于导体框所受的安培力，下列描述正确的是(　　)

A．安培力的大小为，方向竖直向上
B．安培力的大小为，方向竖直向下
C．安培力的大小为，方向竖直向下
D．安培力的大小为，方向竖直向上
7.(多选)(2019·江西赣州市上学期期末)如图所示，在半径为R的圆形区域内，存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于圆平面(未画出)．一群比荷为的负离子以相同速率v0(较大)，由P点在纸平面内沿不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧的荧光屏(足够大)上，则下列说法正确的是(不计离子的重力和离子间的相互作用)(　　)

A．离子在磁场中运动的半径一定相等
B．离子在磁场中运动的时间一定相等
C．沿PQ方向射入的离子飞出时速度偏转角最大
D．若离子在磁场中运动的轨道半径r＝2R，则离子在磁场中运动的最长时间为
8.如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为B和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限．粒子在磁场中运动的时间为(　　)

A. B. C. D.
9.如图，边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面(abcd所在平面)向外．ab边中点有一电子发射源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子．已知电子的比荷为k.则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为(　　)

A.kBl，kBl B.kBl，kBl
C.kBl，kBl D.kBl，kBl
10.(2019·山东泰安市第二轮复习质量检测)如图所示，正方形区域abcd内存在磁感应强度为B的匀强磁场，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速率v射入一带负电的粒子(重力不计)，恰好从e点射出．若磁场方向不变，磁感应强度变为，粒子的射入方向不变，速率变为2v.则粒子的射出点位于(　　)

A．e点 B．d点
C．df间 D．fc间
11.(2019·河南开封质检)如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板，从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动，下列说法正确的是(　　)

A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上
B．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心
C．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长
D．只要速度满足v＝，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上
12.如图所示，在矩形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝5.0×10－2 T，矩形区域长为 m，宽为0.2 m，在AD边中点O处有一粒子源，某时刻，粒子源沿纸面向磁场中各方向均匀地发射出速率均为v＝2×106 m/s的某种带正电粒子，带电粒子质量m＝1.6×10－27 kg、电荷量为q＝＋3.2×10－19 C(不计粒子重力和粒子间的相互作用)，求：

(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为多大？
(2)从BC边界射出的粒子中，在磁场中运动的最短时间为多少？
(3)从BC边界射出的粒子中，在磁场中运动的最长时间为多少？

13.(2019·湖北黄冈市模拟)如图所示，在xOy坐标系平面内x轴上、下方分布有磁感应强度不同的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向里．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴上的P点以一定的初速度沿y轴正方向射出，粒子经过时间t第一次从x轴上的Q点进入下方磁场，速度方向与x轴正方向成45°角，当粒子再次回到x轴时恰好经过坐标原点O.已知OP＝L，不计粒子重力．求：

(1)带电粒子的初速度大小v0；
(2)x轴上、下方磁场的磁感应强度大小之比.