2020衡水名師物理專題卷：專題九《磁場(chǎng)》Word版含答案

1、2020衡水名師原創(chuàng)物理專題卷專題九磁場(chǎng)考點(diǎn)25電流的磁場(chǎng)安培力考點(diǎn)26洛倫茲力 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)27帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)28現(xiàn)代科技中的電磁場(chǎng)問(wèn)題一、選擇題（本題共17個(gè)小題，每題4分，共68分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，有的有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選又的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得。分）1、某空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)帶電粒子（不計(jì)重力）以一定初速度射入該空間后 ，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若僅撤除電場(chǎng)，則該粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列因素與完成上述兩類運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的是（）A.磁場(chǎng)和電場(chǎng)的方向B.磁場(chǎng)和電場(chǎng)的強(qiáng)弱C.粒子的電性和電量D.粒子入

2、射時(shí)的速度2、如圖所示，在光滑水平面上一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來(lái)，此時(shí)磁鐵對(duì)水平面的壓力為N1,現(xiàn)在磁鐵正上方位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通以垂直紙面向里的電流后，磁鐵對(duì)水平面的壓力為 N2,則以下說(shuō)法正確的是（）彳8< N SA.彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)，N1N2B.彈簧長(zhǎng)度將變短，N1N2C.彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)，N1<N2D.彈簧長(zhǎng)度將變短，N1<N23、如圖所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的 M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有 大小相等、方向相反的電流.a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于 MN的中垂線上，且& b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等.

3、關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正 確的是（）城確B1 (Qio： NA.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B. a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C. c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D. a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同4、如圖所示，半徑為R的光滑半圓弧絕緣軌道固定在豎直面內(nèi)，磁感應(yīng)弓II度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向里.一可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m電荷量為q（q>0）的小球由軌道左端 A處 無(wú)初速度滑下，當(dāng)小球滑至軌道最低點(diǎn)C時(shí),給小球再施加一始終水平向右的外力F,使小球能保持不變的速率滑過(guò)軌道右側(cè)的D點(diǎn)，若小球始終與軌道接觸，重力加速度為g,則下列判斷正確的是（）A.小球在C

4、點(diǎn)受到的洛倫茲力大小為 qBjgRB.小球在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為 3mg _qBj2gRC.小球從C到D的過(guò)程中，外力F大小保持不變D.小球從C到D的過(guò)程中，外力F的功率不變5、圖示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E ,平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片 AA2 ,平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力.下 列表述加速電場(chǎng)正確的是（E速電樽速度逃界器 +?。淮_云q=lMl08C/kg的帶正電粒子（不計(jì)重力），則 mD.24cmA.當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時(shí)，兩線圈電流方向相同A.質(zhì)譜儀是

5、分析同位素的重要工具B.速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C.能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于 EBD.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P ,粒子的荷質(zhì)比越小6、如 圖所示，在足夠長(zhǎng)的熒光屏MNk方分布著水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.1T、方向垂直紙面向里。距離熒光屏h=16cm處有一粒子源 S,以v=1xi06m/s的 速度不斷地在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射比荷粒子打在熒光屏上的長(zhǎng)度為（）JC M值正祠云 X X 瑞X X. M * K X k .S 'P NA.12cm B.16cmC.20cm7、電流天平是一種測(cè)量磁場(chǎng)力的裝置,如圖所示。兩相距很近的通電平行線圈I和n ,線

6、圈I固定，線圈n置于天平托盤上。 當(dāng)兩線圈均無(wú)電流通過(guò)時(shí)，天平示數(shù)恰好為零。 下列說(shuō)法正確的是（）B.當(dāng)天平示數(shù)為正時(shí)，兩線圈電流方向相同C.線圈I對(duì)線圈n的作用力大于線圈n對(duì)線圈I的作用力D.線圈I對(duì)線圈n的作用力與托盤對(duì)線圈n的作用力是一對(duì)相互作用力8、如圖所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹閐,縱向范圍足夠大.現(xiàn)有一群電子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以相同的速率v沿紙面不同方向進(jìn)入磁場(chǎng).若電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為d,則下列判斷正確的是（）A.右邊界有電子射出的范圍為d < y <dB.右邊界有電子射出的范圍為0 < y EdidC.電子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為-d-3v,，一，、

7、一 一一，、一，TdD.電子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為-d-4v9、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對(duì)準(zhǔn) 圓心O沿著AO方向射人磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖.若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法正確的是（）A. C粒子動(dòng)能最大B. a粒子速率最大C. c粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)D.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期 Ta <Tb <Tc10、如圖所示，把兩個(gè)完全一樣的環(huán)形線圈互相垂直地放置，它們的圓心位于一個(gè)共同點(diǎn)O上，當(dāng)通以大小相同、方向如圖所示的電流時(shí)，O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度與一個(gè)線圈單獨(dú)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為（）A.1:1B.2:1

8、C. 2:1 D. 1：.211、極光是由來(lái)自宇宙空間的高能帶電粒子流進(jìn)入地球大氣層后，由于地磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生的.如圖所示，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí)，這些高能帶電粒子流向兩極時(shí)做螺旋運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)半徑不斷減小.此運(yùn)動(dòng)形成的原因可能是（）A.洛倫茲力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小B.介質(zhì)阻力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小C.粒子的帶電荷量減小D.南北兩極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)12、如圖所示，已知甲圖中沒有電場(chǎng)和磁場(chǎng)，乙圖中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng) ，丙圖中有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，丁圖中有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).四幅圖中的斜面相同且絕緣，相同的帶負(fù)電小球從斜面上的同一點(diǎn)O以相同初速度V0同時(shí)沿水平方向拋出，分別落在甲、乙、丙

9、、丁圖中斜面上 A、B、C、D點(diǎn)（圖中未畫出）.小球受到的電場(chǎng)力、洛倫茲力都始終小于小球 的重力，不計(jì)空氣阻力.則下列說(shuō)法正確的是（）窗內(nèi)困A.。C之間距離大于 O、B之間距離B.小球從拋出到落在斜面上用時(shí)相等C.小球落到B點(diǎn)與C點(diǎn)的速度大小相等D.從O到A與從O到D合力對(duì)小球做功相同13、用圖示裝置可以檢測(cè)霍爾效應(yīng)。利用電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流表檢測(cè)輸入霍爾元件的電流，電壓表檢測(cè)元件輸出的電壓，已知圖中的霍爾元件是半導(dǎo)體，與金屬導(dǎo)體不同，它內(nèi)部形成電流的“載流子”是空穴，空穴可視為能自由移動(dòng)的帶正電的粒子，圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個(gè)接線端，當(dāng)開關(guān) S、險(xiǎn)閉合后，電流表 A和電表B C

10、都有明顯示數(shù)，下 列說(shuō)法中正確的是（）A.電表B為電壓表，電表 C為電流表B.接線端4的電勢(shì)低于接線端 2的電勢(shì)C.若增大R,則電壓表示數(shù)增大D.若增大R2,則電壓表示數(shù)減小14、如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理圖。平行金屬板A、C間有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)弓II度大小為 B,兩板間距離為d,兩板間連接有理想電流表和定值電阻R等離子體以一定的速度 Vo沿平行于金屬板且垂直于磁場(chǎng)的方向射入兩板間，電路穩(wěn)定時(shí)電流表的示數(shù)為I,忽略邊緣效應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是（）0云I.I I-等高f體H6A. Bdvo =IRB.定值電阻中的電流方向由a到bC.此發(fā)電機(jī)的總功率為 P =BI

11、dv°D.增大兩金屬板的正對(duì)面積可增大發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)15、如圖所示，套在足夠長(zhǎng)的絕緣直棒上的小球，其質(zhì)量為m帶電荷量為+q,小球可在棒上滑動(dòng)，將此棒豎直放在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E = mg ,磁q感應(yīng)強(qiáng)度為B,小球與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 N = 0.6，小球由靜止開始沿棒下落，設(shè)小球帶電荷量不變，重力加速度大小為 g,下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（）A.小球下落的加速度不變B.小球沿棒下落的最大加速度為0.4gC.小球沿棒下落的最大速度為4mg3qBD.小球沿棒下落過(guò)程中受到的最大洛倫茲力為16、如圖所示為回旋加速器的工作原理示意圖5 mg,D形金屬盒置

12、于真空中半徑為R兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與金屬盒盒面垂直 ，高頻交流電的頻率為 f,加速電壓為U若中心粒子源處產(chǎn)生的初速度為0的質(zhì)子（質(zhì)量為m電荷量為+e）在加速器中被加速。不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.加速的粒子獲得的最大動(dòng)能隨加速電壓U的增大而增大B.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f,該加速器一定可加速其他帶正電荷的粒子C.質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過(guò)2兀RfD.質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過(guò)D形盒間狹縫后軌道半徑之比為2:117、如圖所示，xOy平面的一、二、三象限內(nèi)存在垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = IT的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ON為處于y軸負(fù)方向的彈性絕緣薄

13、擋板 ，長(zhǎng)度為9m , M點(diǎn)為x軸正方向上一點(diǎn)OM =3m?，F(xiàn)有一個(gè)比荷大小為 9 =1.0C / kg可視為質(zhì)點(diǎn)帶正電的小球（重力不計(jì)）從擋 m板下端N處小孔以不同的速度向 x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)，若與擋板相碰就以原速率彈回，且碰撞時(shí)間不計(jì)，碰撞時(shí)電荷量不變，若小球從M點(diǎn)離開磁場(chǎng)，則小球射入的速度大小可能是（）A.3 m/ sB.3.75 m/ sC.4 m/ sD.5 m/ s二、計(jì)算題（共3小題，共42分，按題目要求作答，解答題應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）18、現(xiàn)有一個(gè)環(huán)形區(qū)域，其截面內(nèi)圓半徑 R=43m,外

14、圓半徑R2 =1.0m ,區(qū)域內(nèi)有垂直紙3面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1.0T,帶正電粒子的比荷為4 M107C/kg，不計(jì)帶電粒子的重力和它彳門之間的相互作用。（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）1 .若中空區(qū)域中的帶電粒子由O點(diǎn)沿內(nèi)圓的半徑方向射入磁場(chǎng)，求帶電粒子不能穿越磁場(chǎng)外 邊界的最大速度v0。2 .若中空區(qū)域中的帶電粒子以題1中的最大速度v0沿內(nèi)圓半徑方向射入磁場(chǎng)，求帶電粒子從 剛進(jìn)入磁場(chǎng)某點(diǎn)開始到第一次回到該點(diǎn)所需要的時(shí)間。19、如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，AO是/xOy的角平分線，x軸上方存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，下方存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩電

15、場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等.一質(zhì)量為m帶電荷量為+q的質(zhì)點(diǎn)從OA上的M點(diǎn)由靜止釋放，質(zhì)點(diǎn)恰能沿 AO運(yùn) 動(dòng)而通過(guò)O點(diǎn)，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后從x軸上的C點(diǎn)進(jìn)入第一象限內(nèi)并擊中 AO上白D D點(diǎn)（C、D均未畫出）.已知OD =3OM ,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B = m（T）,重力加速度g取4q2I0m/s .求:1 .兩勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；2 . OM的長(zhǎng)度L;3 .質(zhì)點(diǎn)從M點(diǎn)出發(fā)到擊中O點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間20、如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限中有兩個(gè)全等的直角三角形區(qū)域I和n，充滿了方向均垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域I的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,區(qū)域n的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)，C點(diǎn)坐標(biāo)為（4L,3L）,M

16、點(diǎn)為OC的中點(diǎn)。質(zhì)量為m帶電量為-q的粒子從C點(diǎn)以平行于y 軸方向射入磁場(chǎng)n中，速度大小為qBL ,不計(jì)粒子所受重力，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與磁場(chǎng)區(qū)域相切 時(shí)認(rèn)為粒子能再次進(jìn)入磁場(chǎng)。C1 .若粒子無(wú)法進(jìn)入?yún)^(qū)域I中，求區(qū)域n磁感應(yīng)強(qiáng)度大小范圍2 .若粒子恰好不能從 AC邊射出,求區(qū)域n磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；3 .若粒子能到達(dá) M點(diǎn)，求區(qū)域n磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的所有可能值。答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的疊加區(qū)域內(nèi)，一個(gè)帶電粒子射入后彳勻速直線運(yùn)動(dòng)，則它受的洛倫茲力和電場(chǎng)力大小相等、方向相反，即4丫8=4£,故丫 =E ,因此粒子的運(yùn)動(dòng),與粒子的電性B和電量均無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)

17、C正確。2答案及解析：答案：B解析：開始時(shí)條形磁鐵受重力和支持力，二力平衡，故彈簧處于原長(zhǎng)，磁鐵對(duì)水平面的壓力等于磁鐵的重力；增加通電導(dǎo)體棒后，根據(jù)條形磁鐵磁感線分布情況得到導(dǎo)體棒所在位置磁場(chǎng) 方向如圖所示，由左手定則可判斷出導(dǎo)體棒所受安培力方向如圖所示.由牛頓第三定律可知條形磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力斜向左上方，故條形磁鐵對(duì)水平面的壓力減小 ，同時(shí)彈簧縮短故選B.3答案及解析：答案：C解析：根據(jù)安培定則判斷，兩導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均垂直于MN向下，0點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由磁場(chǎng)的疊加原理可知，a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱性可知 ，c、

18、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項(xiàng)C正確；綜上分析可知，a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向 相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4答案及解析:答案：B解析：小球從A到C洛倫茲力不做功，由動(dòng)能定mgR = 1mvC ,則2vC = J2gR，2_ mvCFC mg+F洛=, 斛得F§=qvCB =qBj2gR,選 項(xiàng) A錯(cuò)誤；在 C 點(diǎn),Fc =3mg-qBj2gR,由牛頓第三定律可知，選項(xiàng) B正確；小球從C到D的過(guò)程中， 所受合力指向圓心，對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖所示，則 mgsine = Fcose , 6增大，則F 增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小球從C到D的過(guò)程中，動(dòng)能不變，合外力做功為零，洛倫茲力與支持

19、 力不做功，外力 F做正功，重力做負(fù)功，外力的功率與重力的功率大小相等，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中， 速度在豎直方向的分量增加.重力的功率增加，所以外力F的功率也增大，選項(xiàng) D錯(cuò)誤.5答案及解析：答案：AC解析：由題圖知，粒子在強(qiáng)度為 民的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，可知該粒子帶正電在速度選擇器中，粒子所受的電場(chǎng)力水平向右 ，由平衡條件知洛倫茲力水平向左 ，根據(jù)左手定 則，速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 ，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；能通過(guò)狹縫P的帶電粒子在速度選 擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有qE = qvB ,解得v = E ,選項(xiàng)C正確；進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，有Bv2qvEq.qvB0 =mv-,可得q=，可知半徑R越小

20、，粒子的比荷越大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤;RmB0RB0BRm同位素的電荷量相等，質(zhì)量不同，則偏轉(zhuǎn)半徑不同，所以質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具，選項(xiàng)A正確.6答案及解析： 答案：C2解析：粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有qvB =mL ,r解得r=10cm,當(dāng)粒子的軌跡與熒光屏相切于D點(diǎn)時(shí)為臨界情況，D點(diǎn)為粒子打到熒光屏上的最右邊的點(diǎn)，找到圓心 。(到S點(diǎn)的距離與到 MN的距離均為r的點(diǎn))，如圖所示，由幾何知 識(shí)有x，=r2 -(h-r 2 = 8cm,粒子打在熒光屏上最左側(cè)的點(diǎn)記為C點(diǎn)，由幾何知識(shí)有x1 =J(2r 2 -h2 =12cm,故所求長(zhǎng)度為x1+x2=20cm,選項(xiàng)C

21、正確。7答案及解析：答案：A解析：當(dāng)兩線圈電流相同時(shí)，表現(xiàn)為相互吸引，電流方向相反時(shí)，表現(xiàn)為相互排斥，故當(dāng)天 平示數(shù)為正時(shí)，兩者相互排斥，電流方向相反，當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時(shí)，兩者相互吸引，電流方 向相同，A正確B錯(cuò)誤；線圈I對(duì)線圈n的作用力與線圈n對(duì)線圈I的作用力是一對(duì)相互作 用力，等大反向，C錯(cuò)誤；靜止時(shí)，線圈II平衡，線圈I對(duì)線圈n的作用力與托盤對(duì)線圈 n的作用力是一對(duì)平衡力，D錯(cuò)誤.8答案及解析：答案：AC解析：因?yàn)殡娮拥能壽E半徑與磁場(chǎng)的寬度相同，當(dāng)電子沿+y方向射出時(shí)，水平向右射出邊界，當(dāng)電子沿+x方向射出時(shí)，軌跡恰好與右邊界相切，如圖甲所示，由兩方向之間射入的電子都能從心邊界射出，所以右

22、邊界有電子射出的范圍為-d<yMd,A正確，B錯(cuò)誤長(zhǎng)最短，則軌跡長(zhǎng)度最短，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，此時(shí)x軸的夾角為30°時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的弦日=60 °,時(shí)間 t = T = - T = , C正2 冗 6 3v9答案及解析：答案：A解析：由帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式C粒子的速率最大、動(dòng)能最大.選項(xiàng)A正確,mvr =,因?yàn)槿齻€(gè)粒子的荷相同.則可知B錯(cuò)誤；三個(gè)粒子的比荷相同.則它們的確，D錯(cuò)誤。0周期T相同.選項(xiàng)D錯(cuò)誤；粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=一T, a粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角2冗最大則其在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，c粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角最小則其在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短.選項(xiàng)C錯(cuò)誤.10答案

23、及解析：答案：C解析：設(shè)單個(gè)通電環(huán)形線圈在。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,由安培定則可判斷 B的方向分別為垂直紙面向里和豎直向上，則其磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和為J2 B,故與一個(gè)線圈單獨(dú)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為 我:1,C正確。11答案及解析: 答案：BD解析：粒子受到的洛倫茲力始終與速度垂直，所以洛倫茲力不做功，故A錯(cuò)誤；粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可能受到空氣的阻力，對(duì)粒子彳負(fù)功，所以其動(dòng)能會(huì)減小，故B正確；粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中若電荷量減小，由半徑公式r = mv可知，軌跡半徑是增大的,故C錯(cuò)誤；地球南北兩極附近的 qB磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng),由半徑公式r = mv知，軌跡半徑是減小的,故D正確. qB12答案及解析：答案

24、：AC1 .22 at at解析：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，tan =2一 =,因乙圖中小球下落的加速度大于丙Vot2vo圖中小球下落的加速度，所以乙圖中小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t乙小于丙圖中小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t丙.因小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) ，水平方向的位移x = v0t ,所以x丙 x乙，即O、C之間距 離大于O、B之間的距離，選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤.因平拋運(yùn)動(dòng)中速度與水平方向的夾角tana =2tan9 ,且小球初速度v0也相同，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知小球落到 B點(diǎn)與C點(diǎn)的速度大小 相等，選項(xiàng)C正確.從O到A與從O到D的過(guò)程中，都只有重力做功，但從O到D小球運(yùn)動(dòng)的時(shí) 間長(zhǎng)，重力做的功多，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.13答

25、案及解析：答案：D解析：A項(xiàng)：B表為測(cè)量通過(guò)霍爾元件的電流，C表測(cè)量霍爾電壓，所以電表 B為電流表，電表C為電壓表，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由安培定則可知，磁場(chǎng)方向向上，通過(guò)安霍爾元件的電流由1流向接線端3,由左手定則可知，正電的粒子偏向接線端 4,所以接線端4的電勢(shì)高于接線端 2的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：若增大R,電磁鐵中的電流減小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)減小，由公式 U =姆 可知，電壓表示 d數(shù)減小，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：若增大R2,流過(guò)霍爾元件的電流減小，由公式 U =旦旦可知，電壓表示數(shù)減小，故 D正確。故選：D。14答案及解析：答案：C解析：電源的電動(dòng)勢(shì)等于開路時(shí)電源兩端的電壓，設(shè)此電路 開 路時(shí)兩 板間的

26、電壓為U,則qv°B=qU,電源 電動(dòng)勢(shì)E= U= Bd,設(shè)此電源的內(nèi)阻為r,電路穩(wěn)定時(shí)，根據(jù) d閉合電路歐姆定律有I ="皿,即Bdv0 = I (R + r) ,A錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則可知,金屬板C為 R r電源的正極，因此電阻R中的電流方向?yàn)閺?b到a,B錯(cuò)誤；此發(fā)電機(jī)的總功率P = IE = BldVo ,C正確；電動(dòng)勢(shì)E = Bdvo與兩金屬板的正對(duì)面積大小無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。15答案及解析: 答案：BC解析：如圖所示，當(dāng)小球開始下落后，小球所受洛倫茲力 Fq = Bqv垂直紙面向外，此時(shí)洛倫茲 力Fq、電場(chǎng)力F =qE、棒對(duì)球的彈力 N在同一水平面內(nèi)但不在一條直線上，三

27、個(gè)力的合力為零，故N = jFq2 +(qE)2 ,當(dāng)速度增大時(shí)，摩擦力f=NN'(N'=N)越來(lái)越大，所以小球 下落的加速度越來(lái)越小，A錯(cuò)誤；由分析可知，當(dāng)v = 0時(shí)N最小，摩擦力f最小，% = mg - f = mg - NqE 最大， 最大加速度為 am =Ug- = 0.4g ,B正確；當(dāng)小球m下落的速度增大時(shí)，F(xiàn)q = Bqv增大，N增大，摩擦力f增大，F(xiàn)合=mg - f減小到零時(shí)速度最大，此時(shí)mg = f = Nj(qVmB)2+(qE)2,得vm = 加喘)2二黑,C正4確；小球沿棒下洛過(guò)程中受到的最大洛倫茲力為Fqm =qvmB = mg ,D錯(cuò)誤。16答案及

28、解析：答案：C解析：粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑等于D形盒半徑,根據(jù)半徑公式R =mv和Ek =mv2可qB 2知,最大動(dòng)能與加速電場(chǎng)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)；回旋加速器所加交流電周期等于粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T =空四,其他帶正電荷的粒子和qB質(zhì)子的周期不一定相同，選項(xiàng)B錯(cuò)；質(zhì)子加速后最大半徑為 R在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率為f,根據(jù)速度公式v= 2R可知最T大速度為2nRf ,選項(xiàng)C又t根據(jù)動(dòng)能定理可知，質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過(guò) D形盒間狹縫后的速度之比為 J2 ：1,軌道半徑之比為亞：1,選項(xiàng)D錯(cuò)。17答案及解析：答案：ABD解析：因?yàn)樾∏蛲ㄟ^(guò) y軸的速度方向一定是 x軸正方向，故帶電小球圓周運(yùn)動(dòng)軌跡半徑最

29、小值為3 m,即Rmin = mmn解得vmin = 3m/s；經(jīng)驗(yàn)證，帶電小球以3m/ s速度進(jìn)人磁場(chǎng)，與 qBON碰撞一次，再經(jīng)四分之三圓周經(jīng)過(guò) M點(diǎn)，如圖1所示,A項(xiàng)正確；當(dāng)帶電小球與 ON不碰撞，直接經(jīng)過(guò) M點(diǎn)，如圖2所示，小球速度沿X軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)，則圓心一定在 y軸上，作出MN的垂直平分線，交于y軸的點(diǎn)即為圓心位置，由幾何關(guān)系解得軌跡半徑最大值Rax = 5m,又Rmax = mmax,解得ax = 5m/ s,D項(xiàng)正確；當(dāng)小球速度大于3 m / s、小于 qB5m/s時(shí)，軌跡如圖3所示，由幾何條件計(jì)算可知：軌跡半徑R=3.75m,由半徑公式mv一R =v=3.75m/s, B項(xiàng)

30、正確，由分析易知C項(xiàng)錯(cuò)誤。 qB18答案及解析：答案：1.帶電粒子剛好不穿越磁場(chǎng)外邊界時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系有_ 22_21r +r =(R2r)，代入數(shù)據(jù)解得r=m32帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有qv0B =曬，解得v0 =1.33Ml07m/s。2.由帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖，并結(jié)合幾何關(guān)系有tan =R1 J3 r解得1 =- 32 7mqB分析知帶電粒子必須三次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)才會(huì)回到該點(diǎn)，則帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間2丁t1 =3-T ,又T3代入數(shù)據(jù)解得t1 =3.14 10 2s粒子在磁場(chǎng)外運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t2 =3父2" =2.60父107st =t1 +t2 =5.74父10%。Vo則帶電粒子從剛進(jìn)入磁場(chǎng)某點(diǎn)開始到第一次回到該點(diǎn)所需時(shí)間 解析:19答案及解析:沿A