高三限時訓練18―磁場小專題

一、單選

（  ）1．宇宙射線，在射向地球時，由于地磁場的存在，改變了帶電粒子的運動方向，對地球起到了保護作用．如圖所示為地磁場對宇宙射線作用的示意圖．現(xiàn)有來自宇宙的一束質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點，則這些質(zhì)子在進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。當質(zhì)子和氦核在同一勻強磁場中做半徑相同的圓周運動時．設(shè)此時質(zhì)子的動能為 E_l ，氦核的動能為E₂，則 E₁:E₂等于

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

3．環(huán)形對撞機是研究高能粒子的重要裝置。帶電粒子在電壓為U的電場中加速后注入對撞機的高真空圓環(huán)形狀的空腔內(nèi)，在勻強磁場中，做半徑恒定的圓周運動帶電粒子，且局限在圓環(huán)空腔內(nèi)運動，粒子碰撞時發(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)強度B以及粒子運動的周期T的關(guān)系，下列說法中正確的是（   ）

①對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強度B越大

②對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強度B越小

③對于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運動的周期T越小

④對于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運動的周期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電場和勻強磁場，電場強度為E，磁感應(yīng)強度為B.一帶電微粒自離EF為h的高處由靜止下落，從B點進入場區(qū)，做了一段勻速圓周運動，從D點射出. 下列說法不正確的是

A．微粒受到的電場力的方向一定豎直向上B．微粒做圓周運動的半徑為

C．從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能先增大后減小

D．從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能和重力勢能之  和在最低點C最小

二、多選

5．磁流體發(fā)電是一項新興技術(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之間有一個很強的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）垂直于B的方向噴入磁場，每個離子的速度為v，電荷量大小為q，A、B兩板間距為d，穩(wěn)定時下列說法中正確的是

A．圖中A板是電源的正極    B．圖中B板是電源的正極

C．電源的電動勢為Bvd       D．電源的電動勢為Bvq

6．一帶電粒子以垂直于磁場方向的初速度飛入勻強磁場后做圓周運動，磁場方向和運動軌跡如圖所示，下列情況可能的是 A．粒子帶正電，沿逆時針方向運動B．粒子帶正電，沿順時針方向運動

C．粒子帶負電，沿逆時針方向運動D．粒子帶負電，沿順時針方向運動

7．下列關(guān)于磁場的說法中正確的是：   

A．磁體的磁場和電流的磁場一樣都是由運動電荷產(chǎn)生的

B．運動電荷之間的相互作用除了有電場力外還可能有磁場力

C．通電直導線所受安培力的方向為該處的磁場的方向D．在磁場中，磁體S極受力方向為該處的磁場的反方向

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D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法中正確的是

A．增大磁場的磁感應(yīng)強度       B．增大勻強電場間的加速電壓

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，在直角坐標系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，第三象限有沿y軸負方向的勻強電場；第四象限無電場和磁場�，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點沿x軸負方向進入電場，不計粒子的重力，粒子經(jīng)x軸上的N點和P點最后又回到M點，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

三計算

9．（1）粒子從M至N運動過程有：      1

加速度     2     運動時間       3

由123得電場強度   則            4

(2)設(shè)v_N與x成θ角帶電粒子到N點速度      5

（3）帶電粒子在磁場中做圓周運動的軌跡如圖所示，圓心在O′處，設(shè)半徑為R，由幾何關(guān)系知帶電粒子過P點的速度方向與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時間：    8粒子在磁場中運動時間：     9

粒子從P至M運動時間    10

從M點進入電場，經(jīng)N、P回M所用時間

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

(2) 粒子做勻速圓周運動，軌道半徑為R，如圖所示。

，最高點與地面的距離為，

解得。

該微粒運動周期為T=,

運動至。最高點所用時間為.

(3)設(shè)粒子上升高度為h，由動能定理得，

解得。

微粒離地面最大高度為H+。