北京高三模拟分类汇编(2011-2013)磁场

1磁场1.如图5所示，空间存在足够大、正交的匀强电、磁场，电场强度为E、方向竖直向下，磁感应强度为B、方向垂直纸面向里。从电、磁场中某点P由静止释放一个质量为m、带电量为+q的粒子（粒子受到的重力忽略不计），其运动轨迹如图5虚线所示。对于带电粒子在电、磁场中下落的最大高度H，下面给出了四个表达式，用你已有的知识计算可能会有困难，但你可以用学过的知识对下面的四个选项做出判断。你认为正确的是A.qBmE22B.qBmE224C.qEmB22D.EqmB22．如图所示，有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中，磁感应强度B，金属块的厚度为d，高为h，当有稳恒电流I平行平面C的方向通过时，由于磁场力的作用，金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为（上下两面M、N上的电势分别为jM、jN）A．1MNBIedjj-B.1MNBIehjj-C.MNedBIjj-D.MNehBIjj-3.如图所示，有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B,某带电粒子的比荷（电荷量与质量之比）大小为k，由静止开始经电压为U的电场加速后，从O点垂直射入磁场，又从P点穿出磁场。下列说法正确的是（不计粒子所受重力）A．如果只增加U，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场B．如果只减小B，粒子可以从ab边某位置穿出磁场C．如果既减小U又增加B，粒子可以从bc边某位置穿出磁场D．如果只增加k，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场4.彭老师在课堂上做了一个演示实验：装置如图所示，在容器的中心放一个圆柱形电极，沿容器边缘内壁放一个圆环形电极，把A和B分别与电源的两极相连，然后在容器内放入液体，将该容器放在磁场中，液体就会旋转起来。王同学回去后重复彭老师的实验步骤，但液体并没有旋转起来。造成这种现象的原因可能是，该同学在实验过程中A.将磁铁的磁极接反了B.将直流电源的正负极接反了C.使用的电源为50Hz的交流电源D.使用的液体为饱和食盐溶液HP图5EBPKUcbadBONSAB25.如图是质谱仪的工作原理示意图。粒子源（在加速电场上方，未画出）产生的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于BEC．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷（qm）越大D．粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越靠近狭缝P，表明其质量越大6.设电子质量为m，电荷为e，以角速度绕带正电的质子作圆周运动。当加上磁场方向与电子轨道平面垂直、磁感应强度为B的磁场时，设电子轨道半径不变，而角速度发生变化。你可能不会求角速度的变化，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，判断的值可近似等于A．2mBeB．2eBmC．2meBD．2Bme7.如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等．有一个带正电的带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场，又恰好垂直进入第Ⅳ象限的磁场．已知OP之间的距离为d，则带电粒子在磁场中第二次经过x轴时，在电场和磁场中运动的总时间为A．7πd2v0B．dv0(2＋5π)C．dv0(2＋3π2)D．dv0(2＋7π2)8.如图4所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法中正确的是A．组成A、B束的离子都带负电B．组成A、B束的离子质量一定不同C．A束离子的比荷大于B束离子的比荷D．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外9.图3是“探究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验示意图。三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，导体棒用图中1、2、3、4轻而柔软的细导线悬挂起来，它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路。认为导体棒所在位置附近为匀强磁场，最初导线1、4接在直流电源上，电源没有在图中画出。关于接通电源时可能出现的实验现象，下列叙述正确的是图43A．改变电流方向同时改变磁场方向，导体棒摆动方向将会改变B．仅改变电流方向或者仅改变磁场方向，导体棒摆动方向一定改变C．增大电流同时并改变接入导体棒上的细导线，接通电源时，导体棒摆动幅度一定增大D．仅拿掉中间的磁铁，导体棒摆动幅度不变10.如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连.A.在Ek—t图中应有t4－t3＝t3－t2=t2－t1B.高频电源的变化周期应该等于tn－tn-1C.粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大D.要想粒子获得的最大动能越大，则要求加速的电压越高11．如图所示，位于竖直面内的矩形区域内，存在相互正交且恒定的匀强电场和匀强磁场，其中磁场方向垂直于矩形平面，一束带电粒子以相同的水平初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开场区。如果这个区域只保留原来的电场，这束粒子将从B点离开场区；如果这个区域只保留原来的磁场，这束粒子将从D点离开场区。设粒子从C点、B点、D点射出时的动能分别为Ek1、Ek2、Ek3，从A点到C点、B点、D点所用的时间分别为t1、t2、t3，不计空气阻力、粒子之间的相互作用力及其所受的重力。则A．Ek1=Ek2=Ek3B．Ek1Ek2=Ek3C．t1t2=t3D．t1=t2t312.法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。实验装置的示意图如图所示，两块面积均为S的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d。水流速度处处相同，大小为v，方向水平，金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分量为B，水的电阻率为ρ，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两个金属板上，忽略边缘效应。则电阻R消耗的电功率A．P=RBdv2)(B．P=SRdρSvdB+222C．P=2BdvSRdSRD．P=RRdSρvBd22)+(13.如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，电场和磁场的方向相互垂直。一束带电粒子（不计重力）沿着直线穿过两板间的空间而不发生偏转。则这些粒子一定具有相同的A．质量mB．电量qC．运动速度vD．比荷mqNS图31234AvBCD图dKRSBv金属板vBE414.为了科学研究的需要，常常将带电粒子储存在圆环形状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中，如图所示。如果磁场的磁感应强度为B，质子（11H）和α粒子（42He）在空腔中做圆周运动的轨迹相同，质子和α粒子在圆环空腔中运动的速率分别为vH和vα，运动周期分别为TH和Tα，则以下判断正确的是A．vH≠vα；TH≠TαB．vH=vα；TH=TαC．vH=vα；TH≠TαD．vH≠vα；TH=Tα15.如图3所示，在直角坐标系的第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，正、负离子分别以相同的速度从原点O进入磁场，进入磁场的速度方向与x轴正方向夹角为30°。已知正离子运动的轨迹半径大于负离子，则可以判断出A．正离子的比荷大于负离子B．正离子在磁场中受到的向心力大于负离子C．正离子在磁场中运动的时间大于负离子D．正离子离开磁场时的位置到原点的距离小于负离子16．三个速度大小不同而质量相同的一价离子，从长方形区域的匀强磁场上边缘平行于磁场边界射入磁场，它们从下边缘飞出时的速度方向见右图。以下判断正确的是A．三个离子均带负电B．三个离子均带正电C．离子1在磁场中运动的轨道半径最大D．离子3在磁场中运动的时间最长17．如图5，ab和cd为两条相距较远的平行直线，ab的左侧和cd的右侧都有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。甲、乙两带电体分别从图中的A、B两点以不同的初速度开始向两边运动，它们在C点碰撞后结为一体向右运动。轨迹如图，闭合曲线是由两个半圆及与半圆相切的两条线段组成，则下面说法正确的是（不计重力、阻力）A．开始时甲的速度一定比乙大B．甲的带电荷量一定比乙小C．甲乙结合后，仍在原闭合曲线上运动D．甲乙结合后，会离开原闭合曲线运动OxB30°v图3y518.如图4所示，光滑的水平桌面处在方向竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管，细管封闭端有一带电小球，小球直径略小于管的直径，细管的中心轴线沿y轴方向。在水平拉力F作用下，试管沿x轴方向匀速运动，带电小球能从细管口处飞出。带电小球在离开细管前的运动过程中，关于小球运动的加速度a、沿y轴方向的速度vy、拉力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图象分别如图5所示，其中正确的是19.如右图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球．整个装置以水平向右的速度v匀速运动，沿垂直于磁场的方向进入方向水平的匀强磁场，由于水平拉力F的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中，关于小球运动的加速度a、沿竖直方向的速度vy、拉力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图象分别如下图所示，其中正确的是20.如图1所示为一个质量为m、电荷量为q的带正电的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙绝缘细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中（不计空气阻力），现给圆环向右初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图2中的21.某空间存在着如图所示的足够大的、沿水平方向的匀强磁场。在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表BFxy图4图5AOtaBOtvyDOtPCOtFAOtaBOtvyDOtPCOtF图1vOtv0AvOtv0BvOtv0CvOtv0D图26面绝缘。在t1=0时刻，水平恒力F作用在物块B上由静止开始做匀加速直线运动。在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是A．图乙可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系，图中y表示洛伦兹力大小B．图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力大小C．图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力的大小D．图乙可以反映B对A的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力的大小22.如图所示，两个带等量正电荷的小球与水平放置的光滑绝缘杆相连，并固定在垂直纸面向外的匀强磁场中，杆上套有一个带正电的小环，带电小球和小环都可视为点电荷。若将小环由静止从图示位置开始释放，在小环运动的过程中，下列说法正确的是A．小环的加速度的大小不断变化B．小环的速度将一直增大C．小环所受的洛伦兹力一直增大D．小环所受的洛伦兹力方向始终不变23.如图表示水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场叠加区域，一个质量是m带电量是q的质点B恰好能静止在区域中间，另一个质量为2m，带电量也为q的质点A恰好能以某一速度沿着垂直于磁场、电场方向做匀速直线运动，且正好与静止的质点B发生正碰，碰后两质点粘在一起运动，碰撞的过程无电量损失，则下列正确的是A．碰后两质点的运动向下偏且动能增加B．碰后两质点的运动向上偏且动能增加C．碰后两质点的运动向上偏且动能减少D．碰后两质点的运动向下偏且动能减少24.图4是电子射线管的原理示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C．加一电场，电场方向沿z轴负方向D．加一电场，电场方向沿y轴正方25.为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况，技术人员在排污管中安装了监测装置，该装置的核心部分是一个用绝缘材料制成的空腔，其宽和高分别为b和c，左、右两端开口与排污管相连，如图所示。在垂直于上、下底面方向加磁感应强度大